RESISTORES CON CONFIGURACIÓN EN SERIE

RESISTORES CON CONFIGURACIÓN EN SERIE

José Carlos Hernández Osorio, Oscar David Díaz Alean, María Isabella Periñán Tous, Cristian Fair Peña Simancas.

Física II

Facultad de ingenierías

Departamento de ingeniería ambiental

Universidad de Córdoba, Montería.

RESUMEN

En la práctica realizada, por medio de un multímetro medimos las magnitudes de corriente y voltaje en múltiples circuitos en serie montados, utilizando lámparas de igual tensión nominal y combinando y reemplazando resistencias de diferentes medidas, aplicando una fuente de alimentación como generador de energía, y evidenciamos que el voltaje varía repartiéndose sobre las lámparas y resistores mientras que la corriente suministrada al circuito fluye igual por todos sus puntos.

1. INTRODUCCIÓN

Al suministrar una corriente a un circuito con resistencias en serie, la tensión de la fuente se reparte de forma proporcional entre los resistores que se encuentren en el circuito. Sin embargo, la corriente que fluye por este se mantiene invariante en todos los puntos del circuito. A partir de montar un circuito en serie por el cual fluye una corriente con una intensidad fija se puede observar por medio de un multímetro que ésta circula en igual cantidad debido a que no se divide en ningún punto, lámpara o resistencia, es decir, es constante. Con el multímetro también se verifica que cada resistencia del circuito está sometida a una parte de la tensión total, siendo su sumatoria el valor real de ésta. Este procedimiento se da para permitir el análisis de la relación entre resistencia, tensión e intensidad de corriente de los respectivos resultados en diferentes situaciones, puesto que al evaluar cómo se comportan estas magnitudes en el circuito se determina que la ley de las resistencias en un circuito en serie se cumple para el caso de nuestro experimento.

1. FUNDAMENTOS TEÓRICOS

Circuitos en serie. Un circuito en serie es aquel en el cual la conexión de los elementos se realiza uno seguido del otro; es decir, en secuencia. En estos circuitos la corriente eléctrica circula a través de un único camino, desde la fuente generadora de energía hacia los componentes que constituyen el ensamblaje (resistencia, condensadores, inductores, interruptores, etc.). El circuito en serie consiste en una malla de circulación a través de la cual se van registrando caídas de tensión y consumos de corriente dependiendo de las demandas de energía de los componentes conectados.

Ley de Ohm. Afirma que en muchos materiales (inclusive la mayoría) la relación de la densidad de corriente al campo eléctrico es una constante o que es independiente del campo eléctrico que produce la corriente. La resistencia del conductor que es definida como la relación de diferencia de potencial aplicada a un conductor entre la corriente que pasa por el mismo. Dicho de otra manera, la intensidad de la corriente eléctrica que circula por un conductor eléctrico es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada e inversamente proporcional a la resistencia de este (Serway y Jewett, 2009)

Resistencias. La resistencia eléctrica es la oposición que ofrece un cuerpo al paso de la corriente. Es una propiedad de todos los componentes del circuito, y una magnitud esencial en electrónica, puesto que muchos componentes soportan poca corriente. En electrónica, con frecuencia, se requiere el uso de valores específicos de oposición al paso de la corriente, por esta razón se fabrican dispositivos especiales con el fin de que proporcionen entre sus terminales valores conocidos de resistencia. A los dispositivos diseñados con este propósito, se los conoce también con el nombre de resistencias, y su unidad de medida es el ohmio (Ω).

1. PARTE EXPERIMENTAL

PARTE 1

Figura 1. Circuito con lámparas

[pic 1]

1. Se realizó el circuito tal como se muestra en la figura 1, utilizando inicialmente una lámpara.
2. Luego se encendió la fuente de alimentación y se aplicó una tensión igual a la tensión nominal de la lámpara, después se cerró el interruptor y se anotó las observaciones, en la tabla 1 para los datos.
3. Después se abrió el interruptor y sin mover la perilla de la tensión, se agregó otra lámpara en la región 1 del circuito. La nueva lámpara fue similar a la usada previamente.

PARTE 2

Figura 2. Circuito con resistor

[pic 2]

1. Se colocó el circuito como se muestra en la figura 2, inicialmente con un resistor de 100Ω
2. Luego se fijó la tensión en la fuente, tal que, la diferencia de potencial en el resistor de 100Ω sea de 8V, y se midió la intensidad de corriente para que se anotara los valores en la tabla 2.
3. Después se reemplazó la resistencia de 100 Ω por otra de 150 Ω y garantiza los 8V en esta, y se midió la corriente. Para reportar los datos en la tabla 2.
4. Seguidamente se reemplazó  la resistencia de 150 Ω por otra de 220Ω y se garantizó los 8V en esta, para luego medir la corriente y reportar los datos en la tabla 2.
5. Posteriormente, se colocó los resistores de 100Ω y 150Ω en serie, para garantizar 8 voltios entre ambas, y anotar el valor de corriente en la tabla 2.

Figura 3. Diagrama de paso IV

[pic 3]

1. Acto seguido, se colocaron los resistores de 100Ω,  150Ω y 220Ω en serie, para garantizar 8 voltios entre los tres resistores, y anotar el valor de corriente en la tabla 2.

Figura 4. Diagrama del paso V

[pic 4]

1. Por ultimo apagamos la fuente de alimentación.

PARTE 3

Figura 5. Circuito con 3 resistores en serie 

[pic 5]

1. Se realizó el circuito como se muestra en la figura 5, con los resistores usados en el procedimiento 2.  
2. Después se encendió la fuente de alimentación y se fijó 10V, con ayuda del voltímetro.
3. De forma continua se llevó a cabo las sucesivas  mediciones de la corriente, antes de R1, entre R1 y R2, entre R2 y R3, y después de R3, para después anotar estas mediciones en la tabla 4.
4. De esa manera se midieron los valores de voltaje de cada resistor, y se reportaron estos datos en la tabla 3.
5. Por último se apagó la fuente de voltaje. 

1. RESULTADOS Y ANÁLISIS

Tabla 1: Datos primera parte con lámparas en serie

Pudimos notar cómo las lámparas varían el voltaje total al ser repartido entre ambas. En cuanto a la corriente que fluye en cada lámpara actúa como un reparto también entre cada, una, y eso se debe a que las lámparas son similares.

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