DETERMINACIÓN DE LA RESISTIVIDAD DE DOS CONDUCTORES: CONSTANTAN Y CROMO-NÍQUEL

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I3. DETERMINACIÓN DE LA RESISTIVIDAD DE DOS CONDUCTORES: CONSTANTAN Y CROMO-NÍQUEL

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Javier Mauricio Zaraza Espinosa - Estudiante - Ingeniería Mecánica

María Camila Chaves García - Estudiante - Ingeniería Mecánica

“Las maravillas del ayer son los sucesos corrientes de hoy.” Nikola Tesla

RESUMEN

Esta experiencia de laboratorio tuvo como objetivo principal la determinación de manera experimental de la resistividad en ciertos materiales tales como el Constantán y el cromo-níquel, para lo cual se utilizaron dos métodos, el primero consistió en una medida directa de la resistencia y el segundo en una medida de forma indirecta de la resistencia. Para ello, el experimento se trabajará en dos fases, en la primera fase con la medida directa de la resistencia se busca medir los valores de esta a lo largo de diferentes puntos sobre un alambre de cada material variando además los diámetros de los alambres. En la segunda parte del experimento mediremos la resistencia en diferentes alambres manteniendo una distancia fija entre cada punto de medición. Finalmente, tras estos experimentos esperamos encontrar una relación entre las dimensiones y propiedades de los materiales y su influencia en la resistividad de estos. Al concluir el experimento pudimos constatar como la resistividad es una propiedad única de cada material y su valor permanece constante, aunque se cambie el método de medición.

INTRODUCCIÓN

La resistividad es conocida como “la fuerza con la que se opone un material dado al flujo de corriente eléctrica”^[1]. A través de este concepto, podemos apreciar cómo será el comportamiento de cierto material cuando se le aplique una corriente eléctrica, esto con el propósito de determinar cuáles materiales son buenos conductores y cuáles por el contrario no lo son, esto nos resulta muy útil al momento de crear cualquier tipo de sistema que implique el paso de una corriente eléctrica. En la práctica existen varios métodos para poder calcular estos valores, en el caso de este experimento se implementaron dos métodos, el primero a partir de la medición directa de la resistencia de distintos tipos de alambres a lo largo de estos, el segundo método consistió en la medida indirecta la cual se obtuvo mediante el cálculo de la resistencia de cada material. Lo anterior nos lleva a plantear una serie de objetivos generales y específicos a lo largo del desarrollo de esta experiencia de laboratorio; como objetivo general:

1.        Determinar experimentalmente la resistividad de dos conductores: Constantán y cromo-níquel

A partir de esto surgen también objetivos específicos con base a la idea central del experimento, estos serán:

1. Determinar la resistividad eléctrica de los materiales por medida directa de la resistencia.

1. Determinar la resistividad eléctrica de los materiales por medida indirecta de la

resistencia (ley de ohm).

Finalmente, este documento estará dividido en seis partes, la primera es un resumen donde se busca exponer de manera abreviada y concisa, ideas y conclusiones del informe. Seguido a esto está la introducción, donde se busca ampliar los conceptos trabajados y los objetivos del experimento. Como tercer punto se encuentra la metodología, en ella se describe de manera detallada como fue el desarrollo del experimento y los materiales empleados. Como cuarto punto se muestra el tratamiento de datos donde, a partir de tablas se muestran los datos obtenidos durante el experimento. Como quinto punto está el análisis de los datos donde se realiza un estudio y comparación de los datos obtenidos con los objetivos y la parte teórica. Como sexto y último punto se hallan las conclusiones, obtenidas a partir del completo análisis y desarrollo del experimento. Finalmente, como agregado se incluyen las referencias bibliográficas junto con los anexos.

METODOLOGÍA

Materiales:

1. Multímetros
2. Fuente de electricidad
3. Alambres de distintos materiales
4. Regla graduada
5. Reóstato        

Fase 1: la primera fase de esta experiencia de laboratorio consta de 2 objetivos, encontrar la resistividad de los materiales a disposición (constatan/cromo-níquel) por la medición directa de la resistencia.

Antes de proceder con el montaje, se debe revisar que todos los elementos a usar desconectados o apagados.

Una vez se haya realizado la respectiva revisión, se procede a armar un montaje similar al de la ilustración 1 con la diferencia de que en este montaje solo se utilizara uno de los multímetros. El montaje de esta parte corresponde a la medición directa de la resistividad, en este montaje la fuente se encuentra apagada. Primero elija un material y tomé el respectivo diámetro del alambre. Segundo, escoja un punto cualquiera del alambre, tome su longitud l (guiándose por la regla) y registre la resistencia con el ohmímetro en ese punto. Repita este procedimiento variando las longitudes hasta que complete la tabla suministrada en la hoja de trabajo. Una vez terminado, proceda a elegir otro tipo de material (o el mismo, pero con diferente diámetro) y repita los pasos anteriores hasta agotar las tablas de medición directa.

Fase 2: En esta etapa se busca hacer una medición indirecta de la resistencia. Para la medición indirecta proceda a realizar el montaje mostrado en la figura 1. Primero el estudiante debe elegir un alambre de mismo diámetro y material que uno de los ya calculados en el anterior caso. Segundo, variando la longitud l de la misma forma que en la toma de la medición directa, tome los datos de intensidad de corriente (I) y potencial eléctrico (V). Con estos, se debe calcular la resistencia (R) usando la ley de ohm. Se debe realizar este procedimiento hasta que termine todas las tablas de medición indirecta.

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Fase 3: Para esta fase se dispone de varios alambres del mismo material, con longitud constante, y diámetros que varían. Se desea encontrar la resistencia (medida directamente) de cada uno de estos.

Para esto, proceda a realizar el montaje mostrado en la ilustración 2. Una vez esté todo preparado, elija un diámetro de alambre y con ayuda de un ohmímetro, tome el dato de la resistencia de dicho alambre tres veces. Repita este procedimiento hasta que complete la tabla.

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