Resumen: La electricidad tiene actualmente muchísimas aplicaciones, tanto en las casas particulares como en la industria, las comunidades, la medicina, etc.






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títuloResumen: La electricidad tiene actualmente muchísimas aplicaciones, tanto en las casas particulares como en la industria, las comunidades, la medicina, etc.
fecha de publicación07.06.2016
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Reporte de la práctica: LEY DE OHM

Prof. Jaime Osorio Rosales

Resumen:

La electricidad tiene actualmente muchísimas aplicaciones, tanto en las casas particulares como en la industria, las comunidades, la medicina, etc. Es posible producirla por diferentes medios. Se lograra determinar la relación matemática entre la corriente, el voltaje y la resistencia, en un circuito simple, comparando la relación de voltaje vs corriente, entre resistencia y a diferentes tipos de voltajes.

Introducción teórica:

Esta relación, llamada ley de Ohm, fue descubierta en 1826 por el físico alemán Georg Simon Ohm (1787-1854). En realidad, la palabra “ley” debería escribirse entre comillas, ya la ley de Ohm--al igual que la ecuación de los gases ideales y la ley de Hooke—es un modelo idealizado que describe muy bien el comportamiento de ciertos materiales, pero no es una descripción general de toda la materia. (Sears, 2009 pag 850).

En los años 1850, la ley de Ohm fue conocida como tal, y fue ampliamente probada, y leyes alternativas desacreditadas, para las aplicaciones reales para el diseño del sistema del telégrafo, discutido por Morse en 1855.

En los años 1920, se descubrió que la corriente que fluye a través de un resistor ideal tiene fluctuaciones estadísticas, que dependen de la temperatura, incluso cuando la tensión y la resistencia son exactamente constantes. Esta fluctuación, conocida como ruido de Johnson-Nyquist, es debida a la naturaleza discreta de la carga. Este efecto térmico implica que las medidas de la corriente y la tensión que son tomadas por pequeños períodos de tiempo tendrá una relación V/I que fluirá del valor de R implicado por el tiempo promedio de la corriente medida. La ley de Ohm se mantiene correcta para la corriente promedio, para materiales resistivos.

El trabajo de Ohm precedió a las ecuaciones de Maxwell y también a cualquier comprensión de los circuitos de corriente alterna. El desarrollo moderno en la teoría electromagnética y el análisis de circuitos no contradicen la ley de Ohm cuando estás son evaluadas dentro de los límites apropiados. (Internet)

Los materiales óhmicos tienen una relación lineal de corriente-diferencia de potencial en un largo intervalo de diferencias de potencial aplicadas (Serway, 2002).

A su vez podemos señalar que la ley de ohm no es fundamental en el electromagnetismo, pues se basa en las propiedades del medio conductor, su forma es muy simple y resulta extraño que muchos materiales la cumplan con tanta exactitud mientras que otros no se sujetan a ella en absoluto (Resnick, 2002).

Objetivos:

  • Determinar la relación matemática entre la corriente, el voltaje y la resistencia, en un circuito simple.

  • Comparar la relación de voltaje vs corriente, entre una resistencia y un circuito en serie.

Equipo

  • Voltímetro

  • Amperímetro

  • Plantilla para armar circuitos

  • Cables de conexión banana-caimán

  • 2 Resistencias de diferente valor nominal

  • Fuente de Voltaje

Metodología

Se armó un circuito donde se conectaron un voltímetro en serie dos resistencia de diferente valor y se conectó todo a una fuente de voltaje donde se comenzó a variar el voltaje en el circuito, posterior a esto se conectó un amperímetro al circuito para medir cuanta corriente circulaba por este. Las medidas se realizaron con sus respectivas incertidumbres, los voltajes se iban cambiando de uno en uno (de 1V hasta 10V).

Resultados y Análisis

Tabla 1. Datos obtenidos de los valores de corriente y voltaje en la primera medición

N

Corriente (A)

Incertidumbre de corriente

Voltaje (V)

Incertidumbre de voltaje

1

0,007

0.005

0,67

0.05

2

0,018

0.005

1,60

0.05

3

0,025

0.005

2,44

0.05

4

0,035

0.005

3,33

0.50

5

0,044

0.005

4,45

0.50

6

0,050

0.050

5,50

0.50

7

0,072

0.050

6,45

0.50

8

0,083

0.050

7,20

0.50

9

0,091

0.050

8.00

0.50

10

0,098

0.050

9,35

0.50


Figura 1. Gráfico de voltaje en función de la corriente
Valor de los colores de las resistencias utilizadas


Color

Digito

Rojo

2

Negro

0

Café

1

Dorado

5 %


Valor de la resistencia 1

Colores: Café, negro, dorado

10 x 101 ± 5%

R= 100 ± 5% Ω

De acuerdo al valor de la pendiente de la gráfica: m = 89.16 V/A

Tabla 2. Datos obtenidos de los valores de corriente y voltaje en la segunda medición.

N

Corriente (A)

Incertidumbre de corriente

Voltaje (V)

Incertidumbre de voltaje

1

0.0005

0.0005

1

0.05

2

0.0010

0.0005

2

0.05

3

0.0015

0.0005

3

0.05

4

0.0020

0.0005

4

0.50

5

0.0023

0.0005

5

0.50

6

0.0030

0.0005

6

0.50

7

0.0034

0.0005

7

0.50

8

0.0040

0.0005

8

0.50

9

0.0045

0.0005

9

0.50

10

0.0005

0.0005

10

0.50


Figura 2. Gráfico de voltaje en función de la corriente para la segunda toma de datos

Valor de la Resistencia 2

Colores: Rojo, Negro y Dorado.

20 x 102 (Rojo) ± 5%

R= 2000 ± 5% Ω

R= 2000 ± 100 Ω

De acuerdo al valor de la pendiente de la gráfica: m = 2008 V/A

Discusión

Cualquier circuito que obedezca la ley de Ohm, es decir la gráfica correspondiente da una relación lineal y los dispositivos que no la obedecen, su relación de voltaje a corriente puede no ser una proporción directa y a su vez ser diferente con respecto a los dos sentidos de la corriente; es decir la relación entre la corriente determina una relación lineal la cual pasa por cero y se da una proporción, la cual conforme aumentamos la diferencia de potencial en la resistencia, la corriente también aumenta.

Conclusiones

  • Se pudo determinar la relación que hay entre la corriente, el voltaje y la resistencia, en un circuito simple.

  • Se comparó la relación existente que hay entre una resistencia y un bombillo.

Bibliografía

Serway, 2002. Física para ciencia e ingeniería. Corriente y resistencia. Capítulo 27. Quinta edición. McGraw-Hill/INTERAMERICANA EDITORES, SA, DE C,V, pp. 844-848

Resnick, 2002. Física. Volumen 2. Las propiedades eléctricas de los materiales. Capítulo 29. Quinta edición. Grupo Patria Cultural, s. a de c.v pp. 668

Sears & Zermasky, M & Young, H & Freedman, R. 2004. Física Universitaria. Corriente, resistencia y fuerza electromotriz. Capítulo 25. Undécima edición. Pearson educación de México, s,a de c.v.pp 950-953.

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