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Miguel Angel Perez

Pablo Rincon

Andrés Téllez

César Villamil Díaz

Presentado a: Jaime Villalobos Velasco

Universidad Nacional de Colombia

LABORATORIO LEY DE OHM

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Resumen — Este informe está estructurado para un desarrollo experimental de laboratorio para comprobar el desarrollo de la ley de Ohm, donde afirma que la corriente que circula por un conductor eléctrico es directamente proporcional a la tensión e inversamente proporcional a la resistencia siempre y cuando su temperatura se mantenga constante.

Abstract —This report is structured to develop an experimental laboratory to check the development of Ohm's law, which states that the current through an electrical conductor is directly proportional to voltage and inversely proportional to the resistance as long as its temperature remains constant.

I. INTRODUCCIÓN

La física electromagnética se encarga del estudio de los fenómenos relacionados con el movimiento o no movimiento de cargas y de la interacción entre ellas. El comportamiento de éstas cargas en diferentes medios da como resultado varios sucesos importantes, se hablará de la ley propuesta por Ohm que relaciona el voltaje y la tensión en un circuito simple.

II. OBJETIVOS

Estudiar la relación existente entre la corriente y el voltaje en un circuito.

Entender y reconocer un circuito eléctrico simple, sus relaciones entre variables.

III. MARCO TEÓRICO

A. Ley de Ohm

La ley de Ohm es la ley básica para el flujo de la corriente. La corriente fluye por un circuito eléctrico siguiendo varias leyes definidas. George Simon Ohm (1787-1854), fue el creador de esta ley. Ohm fue un físico alemán conocido por sus investigaciones de las corrientes eléctricas. Su formulación de la relación entre intensidad de corriente, diferencia de potencial y resistencia contribuye a la Ley de Ohm. La unidad de resistencia eléctrica se denominó ohmio en su honor y fue definida en 1893 como la resistencia estándar de una columna de mercurio.

Ohm establece en su ley que la cantidad de corriente que fluye por un circuito formado por resistencias puras es directamente proporcional a la fuerza electromotriz aplicada a un circuito, e inversamente proporcional a la resistencia total de circuito. Esta ley suele expresarse mediante la formula I = V/R, donde I representa la intensidad de la corriente medida en amperios, V la fuerza electromotriz en voltios y R la resistencia en ohmios.

B. Circuitos

Un circuito en serie es aquél en que los dispositivos o elementos del circuito están dispuestos de tal manera que la totalidad de la corriente pasa a través de cada elemento sin división ni derivación en circuitos paralelos.

En un circuito en paralelo los dispositivos eléctricos, por ejemplo las lámparas incandescentes o las celdas de una batería, están dispuestos de manera que todos los polos, electrodos y terminales positivos (+) se unen en un único conductor, y todos los negativos (-) en otro, de forma que cada unidad se encuentra, en realidad, en una derivación paralela. El valor de dos resistencias iguales en paralelo es igual a la mitad del valor de las resistencias componentes y, en cada caso, el valor de las resistencias en paralelo es menor que el valor de la más pequeña de cada una de las resistencias implicadas. En los circuitos de CA, o circuitos de corrientes variables, deben considerarse otros componentes del circuito además de la resistencia.

C. Resistencia

La resistencia de un circuito eléctrico determina —según la llamada ley de Ohm— cuánta corriente fluye en el circuito cuando se le aplica un voltaje determinado. La unidad de resistencia es el ohmio, que es la resistencia de un conductor si es recorrido por una corriente de un amperio cuando se le aplica una tensión de 1 voltio. La abreviatura habitual para la resistencia eléctrica es R, y el símbolo del ohmio es la letra griega omega, Ω. En algunos cálculos eléctricos se emplea el inverso de la resistencia, 1/R, que se denomina conductancia y se representa por G. La unidad de conductancia es siemens, cuyo símbolo es S. Aún puede encontrarse en ciertas obras la denominación antigua de esta unidad, mho.

La resistencia de un conductor viene determinada por una propiedad de la sustancia que lo compone, conocida como conductividad, por la longitud por la superficie transversal del objeto, así como por la temperatura. A una temperatura dada, la resistencia es proporcional a la longitud del conductor e inversamente proporcional a su conductividad y a su superficie transversal. Generalmente, la resistencia de un material aumenta cuando crece la temperatura

IV. PROCEDIMIENTO

Construya con los elementos que se le dan en la practica, un circuito que le permita aplicar diferentes voltajes a una resistencia fija(anote el valor de la resistencia). Conecte el voltimeto y el amperímetro para medir el voltajey la corriente en la resistencia. Verifique que el circuito sea como el de la figura1.

Figura 1

Varie el voltaje en la resistencia y para cada valor, mida el correspondiente valor de la corriente; anote sus datos y tome como minimo 8 puntos.

Realice una grafica de voltaje en función de corriente. Que tipo de relación indica la grafica?

Calcule la pendiente de la grafica obtenida. Que unidades debe tene y cual es su significado físico?

Por medio de una ecuación describa la relación entre el voltaje y la corriente.

V. ANALISIS Y RESULTADOS

Se realizo la experiencia de laboratorio midiendo voltajes que se variaban en la fuente, que se hacían pasar por un circuito en serie y mediante la ayuda de un amperímetro conectado en serie al circuito se midió la tensión que transcurría, luego se vario el voltaje para mirar la relación entre la corriente y el potencial y se tomaron los siguientes datos:

ΔV (V) A1 (A) A2 (A)

6 0.0023 0.0028

8 0.0029 0.0037

10 0.0038 0.0049

12 0.0045 0.0058

14 0.0055 0.0069

16 0.0065 0.0083

18 0.0071 0.0092

20 0.0085 0.010

Luego se construyo una grafica que relacionara el voltaje

con la corriente:

Para la resistencia 1:

Obteniendo como resultado una ecuación de V = 2268.6I +1.345 con una proximidad a una ecuación lineal del 99,2% y al derivar esta ecuación tenemos que δV= 2268.6, que se le puede dar como interpretación de una constante, la cual Ohm la llamaría resistencia.

Para la resistencia 2 tenemos:

Obteniendo como resultado una ecuación de V = 1877.9+0.887 con una proximidad a una ecuación lineal del 99,7% y al derivar esta ecuación tenemos que δV= 1877.9, que se le puede dar como interpretación de una constante, en nuestro caso la resistencia 2.

Estas derivadas tienes un gran sentido debido que Ohm observo que había una relación entre el voltaje y la resistencia pero que esta dependía de el material transmisor, de su longitud y su área transversal, los valores que nos reportaba el fabricante eran de 2200 Ω y 1800 Ω respectivamente.

Según las derivadas de las ecuaciones que nos respresentan la medida de la resistencias, nos reportaría un grado de error del 3.12% para la primera resistencia y un error del 4,28% el cual se ve representado en la tolerancia que nos reporta el fabricante.

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Con esto en mente se puede tener en cuenta que se cumple la ecuación propuesta por Ohm que dice que el voltaje es directamente proporcional a la resistencia y a la intensidad de corriente.

V=IR

VI. CONCLUSIONES

Se determino la relación entre la corriente y el voltaje en un circuito en serie realizando los pasos seguidos por Ohm para luego una formulación de una ecuación.

Los datos obtenidos por la ecuación experimental concuerdan con los valores reportados por el fabricante teniendo errores relativamente muy bajos cumpliendo con el objetivo del laboratorio.

REFERENCIAS

[1] Sears, Zemansky. Física Universitaria Volumen 2, Edición 12[2] Serway, Raymond. Física para Ciencias e Ingeniería Volumen 2, Edición 5