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UNIVERSIDAD ABIERTA INTERAMERICANA Facultad de Tecnología Informática ELECTROMAGNETISMO ESTADO SÓLIDO I TRABAJO PRÁCTICO NÚMERO 2: Circuitos eléctricos - Ley de Ohm PROFESOR: Cingolani, Enrique y Vallhonrat, Carlos SEDE: Sede Centro CURSO: 4° “A” TURNO: Noche ALUMNOS: Castromán, Hugo Clementi, Adrián Contino, Leandro Graff, Walter AÑO: 2013 UNIVERSIDAD ABIERTA INTERAMERICANA Facultad de Tecnología Informática Materia: Electromagnetismo – Estado Docentes: Cingolani, Enrique y Sólido I Vallhonrat, Carlos Alumnos: Sede: Castromán Hugo, Clementi Adrián, Contino Leandro, Graff Walter Centro Comisión: 4° A Turno: Circuitos eléctricos – Ley de Ohm. Noche Año 2013 TP 2 03/09/2013 Página 2 de 8 Índice 1. Objetivo.............................................................................................................................................3 2. Introducción teórica...........................................................................................................................3 3. Elementos necesarios .......................................................................................................................4 3.1 Multímetro .................................................................................................................................4 3.2 Protoboard ................................................................................................................................4 3.3 Fuente de corriente continua ....................................................................................................4 3.4 Resistencias (resistores): Varias, de distintos valores. .............................................................4 4. Desarrollo de la experiencia..............................................................................................................5 5. Conclusiones ....................................................................................................................................7 UNIVERSIDAD ABIERTA INTERAMERICANA Facultad de Tecnología Informática Materia: Electromagnetismo – Estado Docentes: Cingolani, Enrique y Sólido I Vallhonrat, Carlos Alumnos: Sede: Castromán Hugo, Clementi Adrián, Contino Leandro, Graff Walter Centro Comisión: 4° A Turno: Circuitos eléctricos – Ley de Ohm. Noche Año 2013 TP 2 03/09/2013 Página 3 de 8 1. Objetivo Realizar la comprobación experimental de la ley de Ohm. 2. Introducción teórica Se llama intensidad de corriente eléctrica (I) a una magnitud relacionada con la cantidad total de carga que pasa por un punto, por unidad de tiempo. Mide, entonces, el caudal de cargas, en forma análoga al caudal de una corriente de agua que mide la cantidad de agua transportada en la unidad de tiempo. Se mide en amperes (A). O sea: 1A 1C 1s La ley de Ohm establece que el valor de esta magnitud es directamente proporcional a la tensión existente entre dos puntos de un conductor e inversamente proporcional a la resistencia eléctrica entre esos mismos dos puntos. I V R En esta fórmula V se mide en Volt, R en Ohm e I en Amper. A partir de la ley de Ohm puede demostrarse que la resistencia equivalente (Rs) de dos resistencias conectadas en serie (R1 y R2) vale Rs = R1 + R2 En tanto que la resistencia equivalente (Rp) de dos resistencias conectadas en paralelo (R1 y R2) cumple con la fórmula 1/Rp = 1/R1 + 1/R2 UNIVERSIDAD ABIERTA INTERAMERICANA Facultad de Tecnología Informática Materia: Electromagnetismo – Estado Docentes: Cingolani, Enrique y Sólido I Vallhonrat, Carlos Alumnos: Sede: Castromán Hugo, Clementi Adrián, Contino Leandro, Graff Walter Centro Comisión: 4° A Turno: Circuitos eléctricos – Ley de Ohm. Noche Año 2013 TP 2 03/09/2013 Página 4 de 8 3. Elementos necesarios 3.1 Multímetro Un multímetro es un instrumento eléctrico portátil para medir directamente magnitudes eléctricas activas como corrientes y potenciales (tensiones) o pasivas como resistencias, capacidades y otras. 3.2 Protoboard Es una placa de pruebas de uso genérico reutilizable o semipermanente, usado para construir prototipos de circuitos electrónicos con o sin soldadura. Estos se utilizan normalmente para la realización de pruebas experimentales. 3.3 Fuente de corriente continua Elemento activo que es capaz de generar una diferencia de potencial (d. d. p.) entre sus bornes o proporcionar una corriente eléctrica. 3.4 Resistencias (resistores): Varias, de distintos valores. La unidad de la resistencia en el Sistema Internacional de Unidades es el ohmio (Ω). Para su medición en la práctica existen diversos métodos, entre los que se encuentra el uso de un ohmímetro. Además, su cantidad reciproca es la conductancia, medida en Siemens UNIVERSIDAD ABIERTA INTERAMERICANA Facultad de Tecnología Informática Materia: Electromagnetismo – Estado Docentes: Cingolani, Enrique y Sólido I Vallhonrat, Carlos Alumnos: Sede: Castromán Hugo, Clementi Adrián, Contino Leandro, Graff Walter Centro Comisión: 4° A Turno: Noche Circuitos eléctricos – Ley de Ohm. Año 2013 TP 2 03/09/2013 Página 5 de 8 4. Desarrollo de la experiencia 1. Seleccione tres resistencias de tal forma que sus valores no difieran entre sí más que en un factor 10. 2. Arme los circuitos de las figuras 1,2 y 3. Calcule y mida la resistencia total de cada uno. Compare ambos valores (el calculado y el medido) para los tres circuitos. 3. Aplique diferentes tensiones de 0 a 10 Volt y mida las diferentes intensidades de corriente. 4. Organice los resultados en tablas y trace las curvas I vs. V para cada circuito. Circuito Nº 1 Resistencia total medida: 540000 Ω sin tensión aplicada. Resistencia total calculada por código de colores: 566000 Ω Tensión aplicada 0V 1V 2V 3V 4V 5V 6V 7V 8V 9V 10 V Intensidad medida 0 mA 0.002 mA 0.004 mA 0.006 mA 0.008 mA 0.010 mA 0.012 mA 0.014 mA 0.016 mA 0.018 mA 0.02 mA Resistencia calculada 500000 Ω 500000 Ω 500000 Ω 500000 Ω 500000 Ω 500000 Ω 500000 Ω 500000 Ω 500000 Ω 500000 Ω UNIVERSIDAD ABIERTA INTERAMERICANA Facultad de Tecnología Informática Materia: Electromagnetismo – Estado Docentes: Cingolani, Enrique y Sólido I Vallhonrat, Carlos Alumnos: Sede: Castromán Hugo, Clementi Adrián, Contino Leandro, Graff Walter Centro Comisión: 4° A Turno: Circuitos eléctricos – Ley de Ohm. Circuito Nº 2 Resistencia total medida: 158000 Ω sin tensión aplicada. Resistencia total calculada por código de colores: 175000 Ω Tensión aplicada 0V 1V 2V 3V 4V 5V 6V 7V 8V 9V 10 V Intensidad medida 0 mA 0.008 mA 0.016 mA 0.023 mA 0.030 mA 0.038 mA 0.046 mA 0.054 mA 0.061 mA 0.069 mA 0.077 mA Resistencia calculada 125000 Ω 125000 Ω 130430 Ω 133330 Ω 131570 Ω 130430 Ω 129620 Ω 131140 Ω 130430 Ω 129870 Ω Circuito Nº 3 Resistencia total medida: 967000 Ω sin tensión aplicada. Resistencia total calculada por código de colores: 155400 Ω Tensión aplicada 0V 1V 2V 3V 4V 5V 6V 7V 8V 9V 10 V Intensidad medida 0 mA 0.105 mA 0.209 mA 0.313 mA 0.413 mA 0.512 mA 0.619 mA 0.726 mA 0.825 mA 0.932 mA 1.037 mA Resistencia calculada 952000 Ω 956000 Ω 958000 Ω 968000 Ω 976000 Ω 969000 Ω 964000 Ω 969000 Ω 965000 Ω 964000 Ω Noche Año 2013 TP 2 03/09/2013 Página 6 de 8 UNIVERSIDAD ABIERTA INTERAMERICANA Facultad de Tecnología Informática Materia: Electromagnetismo – Estado Docentes: Cingolani, Enrique y Sólido I Vallhonrat, Carlos Alumnos: Sede: Castromán Hugo, Clementi Adrián, Contino Leandro, Graff Walter Centro Comisión: 4° A Turno: Noche Circuitos eléctricos – Ley de Ohm. Año 2013 TP 2 03/09/2013 Página 7 de 8 1200 1000 800 Circuito 1 600 Circuito 2 Circuito 3 400 200 0 1V 2V 3V 4V 5V 6V 7V 8V 9V 10 V 5. Conclusiones Interprete los resultados obtenidos, comparándolos con los valores esperados. Las resistencias poseían un valor teórico ideal que no cumplían a la perfección ya sea tanto por las variaciones de las leyes físicas así como la calidad de los instrumentos. Aun así los valores obtenidos en laboratorio han sido muy cercanos a los esperados, así como el rango y comportamiento de resultados esperados. Justifique la forma de las curvas obtenidas. Se obtuvieron rectas en los gráficos de dispersión de los circuitos. Esto es esperado ya que el voltaje es directamente proporcional a la corriente. Responda: ¿Cambia la resistencia total de los circuitos si se intercambian las posiciones de los resistores? Explique. Para el circuito 1 no cambian porque están conectados en serie mientras que para los circuitos 2 y 3 sí cambian debido a que las conexiones en paralelo modifican la fórmula resultante por la topología. Observaciones: UNIVERSIDAD ABIERTA INTERAMERICANA Facultad de Tecnología Informática Materia: Electromagnetismo – Estado Docentes: Cingolani, Enrique y Sólido I Vallhonrat, Carlos Alumnos: Sede: Castromán Hugo, Clementi Adrián, Contino Leandro, Graff Walter Centro Comisión: 4° A Turno: Circuitos eléctricos – Ley de Ohm. Noche Año 2013 TP 2 03/09/2013 Página 8 de 8 1) Deberían mostrarse los circuitos utilizados, con los valores de las resistencias. Si no, no se puede saber lo que hicieron. 2) En el circuito Nº3 la diferencia entre lo calculado y lo medido es muy grande. Hay que encontrar una explicación. 3) El gráfico I-V no es un gráfico cartesiano. En el eje de las abscisas no hay una escala sino intervalos numerados. (En Excel usar sólo tipo de gráfico de dispersión). 4) Los ejes no están correctamente identificados.