Ley De Ohm

LABORATORIO 3 DE ELECTROTECNICA AUTOMOTRIZ

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Utilizar la ley de Ohm en una tarjeta de circuito impreso EB-101.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Comprobar la ley de Ohm con un procedimiento experimental.

Determinar valores de resistencia a partir de mediciones de corriente y tensión.

Determinar la intensidad de corriente de un circuito a partir del valor del resistor obtenido con el código de colores y la tensión medida.

Determinar la tensión en un circuito, a partir del valor del resistor obtenido del código de colores y de la corriente medida con el VOH usado como amperímetro.

MARCO TEORICO

LEY DE OHM

La ley de Ohm establece que la corriente a través de un resistor es directamente proporcional a la diferencia de potencial (voltaje) en los extremos del resistor, e inversamente proporcional a la resistencia del resistor. Por lo tanto, Todo circuito activo requiere una fuente de voltaje para su operación. La energía que utilizamos puede provenir de una variedad de fuentes alternativas: energía solar, turbina de viento, energía hidroeléctrica, entre otras. Es conveniente usar una fuente de voltaje que requiera mantenimiento mínimo y cuyo voltaje de salida pueda ser controlado. Las fuentes de voltajes se clasifican por su voltaje máximo y su corriente de salida. Por ejemplo, una fuente de voltaje con valores nominales de 0-40V a 500 mA proveerá un máximo de 40 V y una corriente máxima de 500 mA a cualquier valor de voltaje.

Para medir voltaje, coloque el voltímetro en paralelo con el componente a ser medido. Percátese de la polaridad del amperímetro y del voltaje a ser medido. El voltímetro se puede utilizar como un instrumento para determinar la polaridad de un voltaje medido. La resistencia interna del voltímetro es alta, por lo que no sobrecarga ni altera el circuito en paralelo medido.

Para medir corriente, coloque el amperímetro en serie con el ramal o componente a ser medido. Por lo regular es necesario abrir el circuito para poder insertar el amperímetro en serie. El amperímetro tiene polaridad, por lo tanto asegúrese de conectar el positivo y negativo en la dirección correcta. La resistencia interna del amperímetro es muy pequeña, por lo que no sobrecarga ni altera el circuito en serie medido.

Finalmente, en este laboratorio se comparan los valores medidos y los calculados. Puede haber diferencia entre lo medido y calculado. Esta diferencia o error se expresa en forma porcentual. Se busca siempre que el error sea pequeño. La calibración de los instrumentos, la tolerancia del componente y el error humano afectan el porciento de error de una medición versus la calculada.

Cuando aplicamos una tensión a un conductor, circula por él una intensidad, de tal forma que si multiplicamos (o dividimos) la tensión aplicada, la intensidad también se multiplica (o divide) por el mismo factor. Del mismo modo, si por un conductor circula una corriente, se generará una tensión entre sus extremos, de forma que si se multiplica (o divide) la intensidad, la tensión generada se multiplicará (o dividirá) en la misma proporción.

De esta forma podremos enunciar la LEY DE OHM: "La relación entre la tensión aplicada a un Conductor y la intensidad que circula por él se mantiene constante. A esta constante se le llama

RESISTENCIA del conductor".

Si se quiere resumir por medio del cálculo los procesos electrónicos que ocurren en un circuito sencillo de corriente, o en circuitos más complejos, es necesario conocer, por una parte, la dependencia que existe entre la intensidad de corriente I y la tensión V y, por otra parte, entre la corriente I y la resistencia R.

Esta dependencia está descrita por la ley de Ohm, que debe su nombre al famoso físico alemán. Para ello se observará, en primer lugar, el circuito sencillo de corriente representado anteriormente.

Ley de Ohm:

La intensidad de corriente I aumenta si aumenta la tensión V y disminuye si aumenta la resistencia R. Aquí, la intensidad de corriente varía proporcionalmente a la tensión y de manera inversamente proporcional a la resistencia

La ley de ohm se puede entonces expresar por medio de la siguiente formula

I=V/R R=V/I V=I*R

R se expresa en Ohmios (Ω), siempre que I esté expresada en Amperios y V en Voltios

EQUIPOS Y MATERIALES NECESARIOS

Material y/o equipo Cantidad Característica Figura

Tablero maestro 1 Contiene el puerto donde se conecta la Tarjeta de circuito impreso EB-101

Da voltaje continuo

Tarjeta de circuito impreso EB-101 1 Circuito impreso en el cual se hacen las mediciones

VOM (digital o analogico) 1 Instrumento para medir el voltaje, la intensidad y la resistencia

Manual de laboratorio

1 Explica paso a paso el procedimiento para realizar el laboratorio

Caimanes electricos

1 Conecta los pines de la tarjeta para completar el circuito.

CORRELACIÓN CON LA TEORÍA

La Ley de Ohm afirma que la tensión sobre un resistor es igual al producto de su corriente por su resistencia. De ello se derivan tres importantes ecuaciones con las que puede calcular el valor de cualquier parámetro (tensión, corriente y resistencia), siempre que usted conozca a los otros dos.

Las ecuaciones son:

I=V/R R=V/I V=I*R

PROCEDIMIENTO

Coloque la tarjeta en el PU-2000 por las guías e introduzca hasta el conector. Anexo 1

Encienda la alimentación. Anexo 2

El computador Base PU-2000 se alimenta con +/-12V. Si su tablero Maestro posee salida variable, asegúrese de que las tensiones estén ajustadas a +/-12V antes de introducir la tarjeta en la Base.

Si usted desea continuar la lección de laboratorio estando apagando el PU-2000, debe iniciarlo siguiendo los pasos de la siguiente tabla e incrementar el índice hasta el numero en el procedimiento de la lección.

Introduzca los siguientes datos para inicializar el computador base-2000.

PASO TECLEE APARAECERA EN LA PANTALLA COMENTARIOS

1 PC1 Primera parte del código de tarjeta.

2 116 116 Introduzca las 3 primeras cifras del código de tarjeta.

3 * PC2 Segunda parte del código de tarjeta.

4 072 072 Introduzca las 3 últimas cifras del código de la tarjeta.

5 * Eb-101 Aceptación de la tarjeta y su código titila.

6 * Id1 Identificación (0 cedula)del alumno(3 primeras cifras).

7 (numero) (numero) Tres primeras cifras.

8 * Id2 Identificación del alumno (3 cifras centrales).

9 (numero) (numero) Tres siguientes cifras.

10 * ID3 Identificación del alumno (3 últimas cifras).

11 (numero) (numero) Tres últimas cifras.

12 * Fn Selección de modo.

13 1 Fn1 Seleccione el modo de experimentos.

14 * ED0 Índice de experimentos en el valor inicial

15 * ED1 Incremente el índice de experimentos.

NOTA: Ponga al PU-2000 en el mismo modo de funcionamiento y con el mismo índice. De experimentos, que tenía al finalizar la lección anterior

Recuerde:

Cada vez que usted teclea “*”, el estado del índice (o contador) se incrementa en una unidad.

Cada vez que usted teclea “0”, el estado del índice disminuye en una unidad.

Teclee "*" para llevar el índice a 7.

Ajuste a la Fuente de Poder PS-1 en su tensión mínima, y luego conecte R1 a la fuente de acuerdo al circuito mostrado en la Fig. 1.

Prepare el VOM para medir una tensión continua de 20V y conéc¬telo a los bornes de R1 como se indica. Ajuste la tensión al primer valor de la tabla de la Fig. 3.

Quite el VOM y prepárelo para una lectura de corriente continua de 20mA. Conéctelo para medir la corriente que circula por R1, como se indica en la Fig. 2. Anote el resultado en la tabla de la Fig. 3. Repita este procedimiento para todos los valores de tensión de dicha tabla.Anexo 3

TENSION (V) CORRIENTE EN R1 (mA) CORRIENTE EN R2 (mA) CORRIENTE EN R3 (mA)

0 0.01 0.01 0.02

2 0.30 0.61 1.65

4 0.60 1.21 3.31

6 0.89 1.82 4.95

8 1.18 2.42 6.60

10 1.48 3.03 8.27

Fig. 3

Repita los pasos 2, 3 y 4 con el resistor R2 en lugar del R1.

Repita los pasos 2, 3 y 4 con el resistor R3 en lugar del R2.

Lleve el índice a 8.

Ajuste la Fuente de Poder PS-1 a 0 voltios.

Prepare el VOM para leer una corriente de 20mA. Conecte el circuito mostrado en la Fig. 4 con el VOM conectado para leer la corriente que circula por R1.

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