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GUÍA RESISTENCIAS EN SERIE Y EN PARALELO LABORATORIO DE FÍSICA ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO 1. Código: GAM2-53 Versión: 1 Fecha: Septiembre 2011 OBJETIVO Obtener mediante un análisis gráfico el valor experimental de la resistencia equivalente de un circuito, comparar la resistencia equivalente real en el circuito, con la medida experimental, mediante un análisis gráfico y reportar el porcentaje de error. 2. ALCANCE Aplica para la práctica N°7 del laboratorio de física en Electricidad y Magnetismo, con relación al tema resistencias en serie y en paralelo. 3. MATERIALES 4. Una fuente de poder DC. Tres resistencias Un multímetro digital Cables de conexión Una protoboard SISTEMA El sistema consiste en conectar tres resistencias en serie y luego en paralelo como se observa en las figuras 1 y 2, conectándolas a una fuente de poder y midiendo al menos unos doce valores de voltaje y corriente. Luego de obtener los valores del voltaje y corriente en cada configuración, se realiza un análisis gráfico para obtener el valor de la resistencia equivalente en la configuración dada. Como ya se dijo las variables a tomar en cuenta son el voltaje y la corriente. Figura 1 Montaje de resistencias en serie Figura 2 Montaje de resistencias en paralelo 5. MODELO TEÓRICO Las resistencias pueden combinarse en dos tipos de disposiciones: serie y paralelo. En la combinación en serie las resistencias se conectan de tal modo que la misma corriente pasa a lo largo de ellas. La diferencia de potencial a través de cada resistencia es, según la ley de Ohm: Luego la diferencia de potencial total es: V El sistema puede reducirse a una resistencia R, que satisfaga la relación V = I.R Así: En la combinación en paralelo, las resistencias se conectan de tal manera que la diferencia de potencial V sea la misma para cada una de ellas. La corriente para cada resistencia es según la ley de Ohm: La corriente total I suministrada al sistema es: ( ) El sistema puede reducirse a una resistencia R que satisfaga la ecuación: Por lo tanto: Da la resistencia resultante para un arreglo de resistencias en paralelo. 6. TOMA DE DATOS Y PRECAUCIONES 6.1. Realice el montaje de la figura 1 y mida para un valor pequeño del voltaje de la fuente ( 3 V) los valores respectivos en el voltímetro y en el amperímetro. Repita la medida para otros valores del voltaje (con variaciones de 2 Voltios aprox.) y de la corriente. Realice una tabla de voltaje y corriente con al menos unos ocho pares de datos. 6.2. Con los datos recopilados en la tabla del numeral 1, grafique el voltaje (eje Y) vs. la corriente (eje X) y en base a este gráfico calcule la resistencia equivalente R. Recuerde reportar el resultado como R R para esta disposición de resistencias en serie. Guía Resistencias en Serie y en Paralelo Laboratorio de Física Electricidad y Magnetismo GAM2-53-V1 Septiembre 2011 Página 2 de 3 6.3. Ahora realice el montaje de la figura 2 y mida para un valor pequeño del voltaje de la fuente ( 3 V) los valores respectivos en el voltímetro y en el amperímetro. Repita la medida para otros valores del voltaje y de la corriente. Realice una tabla de voltaje y corriente con al menos unos ocho pares de datos 6.4. Con los datos recopilados en la tabla del numeral 3, grafique el voltaje (eje Y) vs. la corriente (eje X) y en base a este gráfico calcule la resistencia equivalente R. Recuerde reportar el resultado como R R para esta disposición de resistencias en paralelo. 6.5. Recuerde tomar lectura de cada resistencia con el ohmetro y calcular el valor real de la resistencia equivalente tanto para la disposición en serie como paralelo. 6.6. Determine la potencia entregada por la fuente al circuito, tanto en serie como en paralelo. 6.7. Determine la potencia consumida por cada una de las resistencias tanto en serie como en paralelo. 6.8. ¿Qué se puede concluir de los puntos 6 y 7, y qué ley física se cumple?. 7. BIBLIOGRAFÍA Raymond A. Serway; Física vol. II, Mc Graw-Hill. W. Edward Gettys-Frederick J. Keller-Malcolm J. Skove; Física Clásica y Moderna; Mc Graw-Hill/Interamericana de España S.A., 1991 Francis W. Sears-Mark W. Zemansky; Física, Addison-Wesley Publishing Co., D. C. Baird, Experimentation; An Introduction to Measurement Theory and Experiment Design; Prentice Hall, Mexico 1991 John R. Taylor; An Introduction to Error Analysis; University Science Books, 1982 Revisó: Dora Ospina Fecha: Septiembre 2011 Aprobó: José Antonio Carvajal Lombana/ Wilson Andrés Restrepo Fecha: Septiembre 2011 Guía Resistencias en Serie y en Paralelo Laboratorio de Física Electricidad y Magnetismo GAM2-53-V1 Septiembre 2011 Página 3 de 3