22/10/2013

CURSO: FSICA IIIPROFESOR: BEDON MONZON, HECTORLABORATORIO: N 3SECCIN: DINTEGRANTES: MAMANI AYRA KEVIN FRANCO20121020G

RESUMEN

En el siguiente laboratorio estudiaremos y buscaremos explicar la relacin entre voltaje-corriente para distintos tipos de materiales. Por la teora estudiada estas se dividen en materiales hmicos y no hmicos dado que cumplen con dicha ley o no. Se tomaran los datos de intensidades y voltajes para hacer tablas en donde mediante frmulas y grficos tendremos dichas variaciones y comparaciones de nuestro ensayo de laboratorio.

NDICE

RESUMEN.. (2)FUNDAMENTO TEORICO (4)OBJETIVOS.. (5)MATERIALES.. (6)MONTAJE EXPERIMENTAL (8)HOJAS DE DATOS (12)CALCULOS Y RESULTADOS..(14)CONCLUSIONES.. (16)RECOMENDACIONES. (16)BIBLIOGRAFA.. (17)

FUNDAMENTO TERICOLa ley de OhmEs una ley emprica que solo es vlida en algunos materiales que se denominan materiales hmicos. Esta ley nos dice que la intensidad de corriente que circula en dos puntos de un circuito electrnico es proporcional a la tensin elctrica entre dichos puntos e inversamente proporcional a la resistencia del material.Qu es un Diodo?Es un dispositivo electrnico que permite el paso de la corriente elctrica en un solo sentido y est constituida por una pieza de vidrio semiconductor que a su vez est conectado a dos terminales elctricos.

Qu es un Restato?Es un resistor de resistencia variable que es utilizado en circuitos que soportan tensiones y corrientes muy elevadas.

Qu es una resistencia de carbn?Es un dispositivo electrnico que se utiliza para disminuir el paso de corriente elctrica en un circuito para que de este modo limitar el valor de la corriente o para fijar el valor de la tensin.

OBJETIVOS

1. Como se mencion previamente hallar los voltajes y su relacin con la intensidad respectiva que pasa por dicho elemento debido a que este presenta una cierta resistencia a esta.2. Estudiar esta relacin segn la ley de Ohm para de esa manera poder clasificarla como materiales que cumplen con esta ley o no.3. Hacer uso de los distintos tipos de arreglos de los dispositivos que se nos brindan para determinar segn la teora la resistencia de cada dispositivo estudiado segn su disposicin en el sistema que se formara ms adelante.4. Haremos uso de corriente tanto continua (que es ms fcil de controlar) y de corriente alterna (con ayuda de un generador de este tipo de corriente) para ver como varia la relacin que nos piden; adems de usar el osciloscopio para ver como vara en el tiempo dicha relacin.

MATERIALES1) Una fuente de corriente continua (6V)2) Un restato para utilizarlo como potencimetro3) Un multmetro 4) Un voltmetro 0-10V5) Una caja con tres elementos diferentes y dos resistencias de valores conocidos6) Cables (conexin de circuitos y conexin para osciloscopio)7) Un osciloscopio de dos canales de 25 MHz, Elenco S 13258) Un transformador 220/6V, 60 Hz

Figura 2Figura 1

Figura 4Figura 3

Figura 5 Dos vistas

Figura 6- Para conexiones y osciloscopio respectivamente

PROCEDIMIENTOFigura 8Figura 7

Primera Parte: Determinacin de curvas usando multmetro y voltmetro1) Identificamos en la caja de cinco elementos, los elementos a estudiar y los designamos como E1 (5W47R), E2 (resistencia de carbn), E3 (5W1.5R), FOCO y DIODO (Ver Hoja de Datos). En la foto, de izquierda a derecha: E1, E2, diodo, E3, foco. 2) Medimos las resistencias de cada elemento de la caja con el multmetro.3) Conectamos el circuito a los puntos del primer elemento para observar el comportamiento de su resistencia, variando el cursor del restato para medir la corriente que circula cuando la diferencia de potencial es de 1V.Segunda Parte: Determinacin de curvas usando multmetro y voltmetro4) Usando el circuito armado con anterioridad, aadindole el transformado de 220/6V, con una resistencia de 1 y utilizando los cables del osciloscopio lo conectamos a este, segn muestran las fotos 5-6-7(circuito transformador-osciloscopio).5) Usando el osciloscopio en modo XY, colocamos el VERT MODE del osciloscopio en CH1 y luego en CH2 para observar la dependencia respecto al tiempo del voltaje y la corriente respectivamente del filamento del foco.6) Montamos el circuito como en (6) pero esta vez con una resistencia de 100 y la resistencia de carbn. Observamos la curva I vs V para este elemento.7) Repetimos (8) para el diodo. Observamos la curva I vs V para este elemento para un sentido e invirtiendo la polaridad.Paso 1

Paso 2

Paso 3 (NOTA)- Simulacin

Paso 5 Grfica V vs I - Foco

Paso 6 Grfica V vs I Resistencia de carbn

Paso 7 Grfica V vs I Diodo Invirtiendo la polaridadPaso 7 Grfica V vs I Diodo Sentido de la corriente

Resultados de la Simulacin:NVOLTAJE(V)Resistencia de carbnFOCO

10.200.06

20.40.01

30.60.010.1

40.80.020.12

51.00.020.13

61.20.020.15

71.40.030.15

81.60.030.16

91.80.030.17

102.00.040.17

112.20.040.18

122.40.050.18

132.60.050.19

142.80.060.19

153.00.060.20

163.20.070.20

173.40.080.21

183.60.080.22

193.80.080.22

204.00.090.23

CLCULOS Y RESULTADOS1. Grficas de las resistencias:

2. Cules de los elementos cumplen la ley de Ohm y cules no?El elemento hmico es el filamento del foco ya que como observamos en las grficas anteriores se forma la grfica de una funcin lineal donde las resistencias se ven representadas por las respectivas pendientes en la recta; as pues tenemos que la resistencia del filamento es de 28.57 Ohm Para una diferencia de 0.8 V, halle las resistencias de los 3 elementos.La resistencia de carbono es . , como en el foco la pendiente de la recta es constante podemos afirmar que la . , en el diodo ..3. En el o los casos en que la curva V vs I obtenida en el osciloscopio sea una recta determine la pendiente de la recta y por lo tanto la resistencia del elemento. Compare con los valores obtenidos manualmente usando Voltmetro y Ampermetro.*La pendiente para el filamento del foco en el osciloscopio:

Mientras que la resistencia obtenida manualmente es28.57 ohm, es decir hay una diferencia del 2,82%.4. En el caso del diodo se puede decir que hay un voltaje crtico a partir del cual comienza a conducir. Cul es ese valor?En 0,48V el diodo comienza a conducir corriente, pero lo hace con mayor intensidad en 0,62V; adems la intensidad crece linealmente al voltaje.

CONCLUSIONES:1. Como llegamos a demostrar por teora los distintos materiales registran diferentes relaciones como es el caso del foco que cumple con la ley de Ohm y que presenta una resistencia constante a diferencia del diodo que vemos en su grafica V vs I que no presenta una relacin lineal como el del foco.

2. Como ya se mencion el caso del diodo este, si bien no presenta una relacin lineal a diferencia del primer elemento, este presenta algo llamado voltaje crtico que se define como el voltaje a partir del cual el elemento empieza a conducir.

3. Demostraremos que si bien el elemento de carbono no es qumicamente un buen conductor, debido al arreglo molecular en este caso especial si lo presenta y como verificamos incluso cumple con la ley de Ohm.

4. Al utilizar distintos tipos de corriente los valores obtenidos van a cambiar en el tiempo y como comprobamos para materiales hmicos esto siempre se cumple.

RECOMENDACIONES:1. Verificar exactamente la resistencia de cada material del cual se supone que nos dan su resistencia ya que las pequeas incertidumbre en su medicin pueden causar errores a gran escala, adems de esta manera se puede hallar valores ms precisos.

2. Comprobar el buen funcionamiento del equipo ya que, un elemento o dispositivo daado puede generar mucha ms incertidumbre e incluso podra imposibilitarnos el hallazgo de las mediciones que queremos.

3. Leer bien la teora para de esa manera no tener problemas a la hora de armar los sistemas.

4. Tener en cuenta los valores que se nos ponen como lmites ya que en ciertos elementos como el diodo un aumento indiscriminado puede hacer que este se queme.

5. Pedir supervisin de un encargado de laboratorio y hacer uso de cables adecuados en el experimento ya que sino lo fueran o estuvieran mal conectados estos podran llegar a fundirse.

BIBLIOGRAFA:

1. Fsica Paul A. Tipler Volumen 2.Tercera Edicin 2005. Pgina N716.2. Manual de Laboratorio de Fsica General. Pgina N127.3. Fsica Universitaria Volumen 1. Tercera Edicin 2008. Pgina N846.

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