El objetivo de la práctica es determinar la relación existente entre la diferencia de potencial y la corriente para distintos componentes de un circuito (curvas volt - ampere), en relación proporcional con una resistencia lineal.
Al mismo tiempo le capacita en la comprensión de lo que es la medida de la resistencia por diferentes métodos y la comprensión de la ley de ohm.
2. MARCO TEÓRICO
Cuando un conductor es atravesado por un flujo de electrones se dice que por el circula una cierta cantidad de corriente eléctrica, es así que el conductor ofrece cierta dificultad al paso de la corriente eléctrica, esta dificultad se llama resistencia eléctrica. Para el caso de análisis de diseños, es importante conocer esta resistencia, para lo cual se va estudiar la medición por diferentes métodos.
La Ley de ohm establece que la diferencia de potencial ΔV existente entre los extremos de un conductor es directamente proporcional a la corriente I que circula por él, esto es: ΔV α I.
Fue en 1827 que el científico George Simon Ohm observó que en ciertas configuraciones eléctricas la razón del voltaje aplicado a la corriente resultante es una constante, desde entonces esta ley se conoce como la “Ley de Ohm” y matemáticamente se lo expresa como:
V = R∙I (1)
Donde:
V → voltaje aplicado
I → corriente resultante
R → Resistencia eléctrica
Los materiales que se comportan de acuerdo a esta ley se llaman materiales óhmicos.
La resistencia eléctrica depende de varios factores, la temperatura es uno de ellos. Cuando la temperatura de un conductor cambia, también lo hace su resistencia
La ecuación (1) también se puede escribir:
I = V / R (2)
En este caso la corriente que circula será directamente proporcional al voltaje aplicado, donde la constante de proporcionalidad será su recíproco
Si a “R” le denominamos resistencia eléctrica, su recíproco se conoce como “Conductancia”, es decir:
G = 1 / R (3)
La unidad usada para describir la conductancia es el “Mho”, un mho es un amperio de corriente por voltio de potencial aplicado.
Si reemplazamos (3) en (2) tenemos:
I = G ∙ V (4)
La conductancia también es una constante, por tanto si trazamos la gráfica de la relación: Voltaje Vs Corriente, se tiene:
La conductancia puede ser determinada como la pendiente de la curva voltaje – corriente, y a partir de este por la ecuación (3) se determina la resistencia eléctrica.
Ejemplo: Si en la curva tomamos el valor de 1.5 [V] y 0.48 [A], entonces la conductancia es:
G = I / V = 0.48 / 1.5
G = 0.32 [mho]
La resistencia eléctrica es: R = 1 / G = 1 / 0.32
R = 3.125 [Ω]
3. DESARROLLO DEL EXPERIMENTO
3.1 Materiales a utilizar
- Fuente de alimentación variable
- Voltímetro
- Amperímetro
- Ohmetro
- Resistencias
- Conductores
3.2 Circuito a implementarse
3.3 Procedimiento
· Armar el circuito de la figura
· Elegir una resistencia, considerar la potencia permitida
· Realizar mediciones, ajustando la fuente para tensiones de 5 [v], 10 [v], 15 [v] y 20 [v]
· Reemplazar la resistencia y realizar todo el procedimiento anterior
· Con los datos obtenidos y para cada resistencia, dibujar la relación voltaje – corriente y calcular su valor realizando la regresión lineal
· Determinar los errores porcentuales obtenidos.
Tabla 1. Valores leídos del circuito
Tabla 2. Valores de las resistencias
4. CUESTIONARIO
1. Explicar la variación de la resistencia en función de la temperatura
2. Que describe el parámetro de la conductancia
3. Las resistencias que presentan 5 o más franjas de colores, que características particulares presentan
4. Si se quiere trabajar con un circuito donde se alimento con 5 [v] y se requiera de una corriente de 3,5 [A] que potencia debería tener la resistencia seleccionada
