1. Universidad del Norte
Departamento de física
EXPERIENCIA NO 4
LEY DE OHM
Johana Held
Andrea Martínez
Ingeniería Industrial
Martinezheld1807@gmail.com
OCTUBRE 9 DE 2009
ABSTRACT
.
In this experiment we will analyze the relationship between charge, voltage and
current that occurs when capacitors and resistors are connected in series or
parallel, we will measure the resistance through the code, of colors, besides
this, we will know the characteristics of ohmic materials and non-ohmic.
RESUMEN
En esta experiencia analizaremos la relación entre carga, el voltaje y la
corriente que se presenta cuando capacitares y resistencias están conectados
en serie o paralelo, mediremos las resistencias por medio del código, de
colores, además de esto, conoceremos las características de los materiales
ohmicos y no ohmicos.
INTRODUCCION
La corriente continua es un movimiento de electrones. Cuando los electrones
circulan por un conductor, encuentran una cierta dificultad al moverse. A esta
"dificultad" la llamamos Resistencia eléctrica.
La ley de Ohm relaciona el valor de la resistencia de un conductor con la
intensidad de corriente que lo atraviesa y con la diferencia de potencial entre
sus extremos.
En esta práctica se estudia la ley de Ohm que establece que, a una
temperatura dada, existe una proporcionalidad directa entre la diferencia de
potencial aplicada a los extremos de un conductor y la intensidad de corriente
que circula por el mismo. Además, se introduce el manejo del polímetro y el
uso del código de colores para resistencias.
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Andrea Martínez
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OBJETIVOS
General:
Analizar las propiedades de las conexiones en serie y paralelo de los
capacitares y resistencias en un circuito y verificar la ley de ohm en los circuitos
de corriente continua.
Específicos:
1. Determinar la relación entre voltaje para dos resistencias conectados en
paralelo.
2. Determinar la relación entre corriente para dos resistencias conectados
en serie.
3. Establecer características de un diodo.
4. conocer el comportamiento de materiales ohmicos y no ohmicos
MARCO TEORICO
La Ley de Ohm establece que "La intensidad de la corriente eléctrica que
circula por un conductor eléctrico es directamente proporcional a la diferencia
de potencial aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo",
se puede expresar matemáticamente en la siguiente ecuación:
donde, empleando unidades del Sistema internacional, tenemos que:
 I = Intensidad en amperios (A)
 V = Diferencia de potencial en voltios (V)
 R = Resistencia en ohmios (Ω).
Esta ley no se cumple, por ejemplo, cuando la resistencia del conductor varía
con la temperatura, y la temperatura del conductor depende de la intensidad de
corriente y el tiempo que esté circulando.
La ley define una propiedad específica de ciertos materiales por la que se
cumple la relación:
Un conductor cumple la Ley de Ohm sólo si su curva V-I es lineal, esto es
si R es independiente de V y de I.
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Como ya se destacó anteriormente, las evidencias empíricas mostraban que
(vector densidad de corriente) es directamente proporcional a (vector campo
eléctrico). Para escribir ésta relación en forma de ecuación es necesario añadir
una constante arbitraria, que posteriormente se llamó factor de conductividad
eléctrica y que representaremos como σ. Entonces:
El vector es el vector resultante de los campos que actúan en la sección de
alambre que se va a analizar, es decir, del campo producido por la carga del
alambre en sí y del campo externo, producido por una batería, una pila u otra
fuente de fem. Por lo tanto:
Ahora, sabemos que , donde es un vector unitario de dirección, con
lo cual reemplazamos y multiplicamos toda la ecuación por un :
Los vectores y poseen la misma dirección y sentido, con lo cual su
producto escalar puede expresarse como el producto de sus magnitudes por el
coseno del ángulo formado entre ellos. Es decir:
Por lo tanto, se hace la sustitución:
Integrando ambos miembros en la longitud del conductor:
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El miembro derecho representa el trabajo total de los campos que actúan en la
sección de alambre que se está analizando, y de cada integral resulta:
y
Donde φ1 − φ2 representa la diferencia de potencial entre los puntos 1 y 2,
y ξ representa la fem; por tanto, podemos escribir:
donde U12 representa la caída de potencial entre los puntos 1 y 2.
Como dijimos anteriormente, σ representa la conductividad, por lo que su
inversa representará la resistividad y la representaremos como ρ. Así:
Finalmente, la expresión es lo que se conoce como resistencia eléctrica
Por tanto, podemos escribir la expresión final como lo dice abajo:
DIODO
Un diodo es un dispositivo semiconductor que permite el paso de la corriente
eléctrica en una única dirección con características similares a un interruptor.
De forma simplificada, la curva característica de un diodo (I-V) consta de dos
regiones: por debajo de cierta diferencia, se comporta como un circuito abierto
(no conduce), y por encima de ella como un circuito cerrado con
una resistencia eléctrica muy pequeña.
Debido a este comportamiento, se les suele denominar rectificadores, ya que
son dispositivos capaces de suprimir la parte negativa de cualquier señal, como
paso inicial para convertir unacorriente alterna en corriente continua. Su
principio de funcionamiento está basado en los experimentos de Lee De Forest.
Los primeros diodos eran válvulas grandes en chips o tubos de vacío, también
llamadasválvulas termoiónicas constituidas por dos electrodos rodeados de
vacío en un tubo de cristal, con un aspecto similar al de las lámparas
incandescentes. El invento fue realizado en 1904 porJohn Ambrose Fleming,
de la empresa Marconi, basándose en observaciones realizadas porThomas
Alva Edison.- Al igual que las lámparas incandescentes, los tubos de vacío
tienen unfilamento (el cátodo) a través del que circula la corriente, calentándolo
por efecto Joule. El filamento está tratado con óxido de bario, de modo que al
calentarse emite electrones al vacío circundante; electrones que son
conducidos electrostáticamente hacia una placa característica corvada por un
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muelle doble cargada positivamente (el ánodo), produciéndose así la
conducción. Evidentemente, si el cátodo no se calienta, no podrá ceder
electrones. Por esa razón los circuitos que utilizaban válvulas de vacío
requerían un tiempo para que las válvulas se calentaran antes de poder
funcionar y las válvulas se quemaban con mucha facilidad.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
En esta experiencia, se indago sobre la relación entre la corriente y el
voltaje para diferentes tipos de materiales (óhmicos y no óhmicos). Para
obtener esto se llevo a cabo el siguiente procedimiento:
Se utilizo la fuente de poder para proporcionar diferentes voltajes a una
resistencia de 33 ohmios. Se usaron los sensores de voltaje y de corriente.
MATERIALES
• Amplificador de potencia.
• Software DataStudio.
• E. Sensor de voltaje.
• Diodo
• .D. Resistencia.
PROCEDIMIENTO
1. Se configura el ordenador y se realizan las respectivas conexiones con
el amplificador de potencia y sensor de voltaje.
2. Configuración de Data Studio.
3. Se arma el montaje como se muestra en la figura. El circuito está
compuesto por una resistencia de 10 Ω en serie con el diodo.
4. Se procede a conectar los sensores de voltaje en paralelo con la
resistencia y el diodo.
5. Visualización de gráficas.
6. Toma de datos.
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DATOS OBTENIDOS
Grafica 1 :diodo
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Grafica 2: bombillo
ANALISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS
De la grafica 1 podemos ver el comportamiento no ohmico del diodo, el cuya
grafica voltaje vs. Corriente es una curva.
Al inicio de la misma, el voltaje en al diodo aumenta hasta que alcance su
punto máximo de conducción (aprox. 0.7 voltios), de aquí en adelante el diodo
solo experimentará dicho voltaje y la corriente aumentara con el tiempo.
Por su parte, la resistencia presenta una grafica lineal lo que representa su
comportamiento ohmico, por ello la relación voltaje corriente es constante y
representa su conductividad.
CONCLUSIONES
Los conocimientos de la Ley de Ohm fueron llevados a la práctica y se ha
observado cómo la Ley se cumple.
También se aprendió a hacer mediciones de voltajes, resistencias y corrientes
eléctricas y a establecer relaciones entre estos valores en base al tipo de
conexión con la que se esté trabajando, que puede ser en serie, paralelo..
Un aprendizaje muy valioso que se obtuvo de esta práctica es también el armar
circuitos en los tipos de conexión ya mencionados. De la misma forma se
aplicaron las propiedades que fueron comprobadas, como por ejemplo que la
corriente es la misma en cualquier elemento conectado en serie, o que el
voltaje es el mismo en cualquier elemento conectado en paralelo.
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REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
• FISICA ELECTRICIDAD para estudiantes de ingeniería notas de clase
Darío castro castro
Antalcides olivo Burgos
Ediciones Uninorte
• Recursos virtuales:
Wikipedia la enciclopedia libre
• Laboratorio de física electricidad: ley de ohm
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