Nombre de la práctica: “Ley de Ohm”

Instituto Politécnico Nacional[pic 1][pic 2]

Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

Unidad Zacatenco

Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica

Materia: Electricidad y Magnetismo

Profesor: Tiburcio L. Hernández León

Nombre de la práctica: “Ley de Ohm”

Grupo: 2CV11

Integrantes:

Alva Torres Manuel

Bravo García Ricardo Isaac

López Quijano Luis Enrique

Mercado Álvarez Roberto Carlos

Sandoval Villanueva Hebert

Fecha de elaboración: 14/03/2019

Fecha de entrega: 21/03/2019

INDICE

Portada…………………………………………...………………………………………..1

Índice………………………………………...………………………………………….....2

Introducción…………………………………………...……..…………………………..3

Desarrollo……………………………………...……..……………………………..…….3

Objetivos………………………………...…………………...……………..………….....3

Material……………………………………………………………..……..…………….…4

Desarrollo experimental……………………………………..…………..……………..4

Conclusiones……………………………………………………………………………..9

Introducción

Objetivos
Al efectuar esta práctica usted:
- Verificará que la corriente en un resistor óhmico es directamente proporcional a la diferencia de potencial entre sus bornes, dentro de los límites de precisión del experimento.
- Establecerá la relación matemática entre la resistencia de un resistor óhmico y la comente que lo atraviesa cuando el voltaje permanece contante.
- Verificará el comportamiento del circuito al variar la resistencia y el voltaje para mantener la corriente constante.

Introducción

Un campo eléctrico tiende a hacer que un electrón se mueva y por lo tanto cause una corriente eléctrica. El qué produzca o no una corriente depende de la naturaleza física del medio dentro del cual actúa el campo. Un electrón libre (e) en un alambre conductor, es acelerado por el campo eléctrico hasta que pierde velocidad como resultado de colisiones o interactuar con las partes estacionarias de los átomos constituyentes del conductor. Después de cada colisión el electrón comienza del reposo nuevamente situación representada en la figura 18:

[pic 3]

El electrón se acelera una vez más hasta que el resultado neto es una velocidad promedio (v). Esta velocidad se incrementa linealmente para un campo aplicado (E) entonces:

v =  μ E (1)

Donde IJ es la movilidad del electrón. La movilidad es una propiedad del material, será grande para materiales que son buenos conductores y pequeña para materiales que son malos conductores.
Sea n el número de electrones libres por metro cúbico y J la densidad de corriente definida como:

J=n e v (2)

Entonces sustituyendo el valor de y en (2) se tiene

J=n e μ E (3)

A la relación de la densidad de corriente entre el campo eléctrico, que depende sólo del material del conductor se le llama conductividad (σ)

J / E = σ (4)

La relación J/E es una forma de la Ley de Ohm en honor del científico Alemán George Simon Ohm quien fue el primero que la descubrió experimentalmente. Un concepto adicional es el de la resistividad (p), cantidad que se usa muy frecuentemente y es definida como el inverso de la conductividad así:  

P = 1/ σ (5)

En la siguiente tabla se muestran algunos valores de conductividad resistividad para ciertos metales y aleaciones.

Si se considera un conductor largo L en metros que tiene una sección transversal A dada en metros cuadrados y que lleva una corriente i en amperes.

La magnitud del campo eléctrico E en términos de la diferencia de potencial V entre las terminales del conductor es:

E = V/L (6)

Substituyendo este valor en ecuación (4) resulta:

J= σV/L. (7)

Al definir a la densidad de corriente como:

J= I / A (8)

entonces

I/A= σV/L (9)

Después de acomodar e introducir el término resistividad (p) en la ecuación anterior, se tiene:

V=pLI/A (10)

donde la cantidad

pL/a=R (11)

es conocida como la resistencia R del conductor.
De acuerdo a esta relación la resistencia del conductor depende no sólo del material del mismo a través de su resistividad sino también de su longitud y del área transversal.

Esto es un conductor largo y delgado tendrá mayor resistencia que un conductor corto y grueso del mismo material. La unidad de resistencia se llama OHM (Ω).
El inverso de la resistencia es la conductancia que se mide en unidades reciprocas de ohm, llamada a menudo MHOS.

Finalmente, la ecuación de la Ley de Ohm se escribe:

V= I R (12)

La ecuación fue determinada y demostrada en 1827 por el físico alemán George Ohm (1787 - 1894) y la siguen muchos conductores en un amplio intervalo de valores de V y de I en el caso de los conductores óhmicos o conductores de comportamiento lineal.

Material.

Desarrollo experimental.

1.-Relación entre voltaje y corriente
Arreglo experimental: Arme el circuito que se muestra en la figura 19 teniendo la precaución de que el selector del medidor este señalando la escala de 3 mA o mayor y que la escala de voltaje de la fuente no marque más de 15 Volts.
Solicite a su profesor le indique como preparar la fuente regulada para que proporcione voltaje.

[pic 4]

Procedimiento

Cuidando que la polaridad del instrumento de medida sea el correcto. Cierre el interruptor K y con los controles (grueso y fino, si los tiene) de salida del voltaje de la fuente regulada ajuste el voltaje de acuerdo a los valores indicados en la tabla 1

Para cada valor de voltaje, observe el valor de la intensidad de corriente y regístrelo en la tabla 1. Ajuste el valor de resistencia a 6800 Ω.
Cada vez que anote un valor de corriente abra el interruptor y ciérrelo hasta que se haya ajustado el siguiente valor del voltaje.

Asigne las incertidumbres correspondientes a las mediciones del voltaje y de la corriente. presente gráficamente los valores de la tabla 1 (V - I), llevando el voltaje aplicado V al eje de las ordenadas y la corriente I al eje de las abscisas y obtenga la ecuación de la gráfica.

[pic 5]

Discusión En relación entre el voltaje y la a la gráfica
¿Cuánto vale la constante de proporcionalidad corriente?

I1=V1/R1,         I2=V2/R2,          I3=V3/R3 … IT=VT/RT

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