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PRÁCTICA 1. “Ley de Ohm”

Objetivo

El estudiante comprobará con un simulador y experimentalmente la ley de Ohm e

identificará el comportamiento lineal de un elemento resistivo.

Tiempo estimado: 1 Hora 30 minutos.

Introducción

El objetivo de analizar un circuito eléctrico es conocer las caídas de tensión de los elementos, la corriente que circula por ellos y su potencia.

La ley de Ohm relaciona el voltaje y la corriente que hay en una resistencia, esta ley establece que el voltaje que se aplica a una resistencia es directamente proporcional al producto de la resistencia por la corriente que circula a través de ella. Otra definición de esta ley determina que la corriente que circula a través de una resistencia es directamente proporcional al voltaje e inversamente proporcional a la resistencia.

La corriente que circula a través de elementos conectados en serie es la misma, por lo tanto, para medir corriente el amperímetro o multímetro debe conectarse en serie con los elementos, esto significa que es necesario abrir el circuito para conectar el medidor. Considerando el flujo convencional de corriente en un elemento la corriente entra por positivo, por lo tanto, la terminal positiva del medidor se conecta de tal forma que la corriente del circuito entre por ahí. Esto es, en el circuito se identifica el sentido de la corriente, el amperímetro se considera como otro elemento, por lo tanto, la corriente del circuito debe entrar al positivo del medidor.

La caída de tensión se mide entre dos puntos, por lo general estos dos puntos son las terminales de un elemento, esto es, el voltaje se mide en paralelo al elemento o a los puntos donde se quiere medir voltaje. El positivo del medidor se conecta al positivo del elemento y el negativo del medidor al negativo del elemento. Es importante recordar que una resistencia por sí misma no tiene polaridad, sin embargo, en un circuito eléctrico se marca la polaridad de acuerdo al sentido del flujo de corriente.

Un dispositivo o elemento se define como lineal si la excitación y la respuesta del elemento tienen ciertas propiedades. Considerando un elemento al que se aplica una corriente i y se obtiene como resultado un voltaje v. Cuando al elemento se le aplica una corriente i1 se obtiene como respuesta un voltaje v1. Asimismo, si se le aplica una corriente i2 se obtiene v2.

Para que un circuito sea lineal, es necesario que la excitación i1 + i2 produzca una respuesta v1 + v2. Esto suele llamarse principio de superposición.

Además, es necesario que la magnitud del factor de escala se presente en un elemento lineal. Si el elemento se somete a una excitación ki, donde k es un factor constante, entonces es necesario que la respuesta de un dispositivo lineal sea igual a kv. Ésta es la llamada propiedad de homogeneidad.

2Un circuito es lineal si, y sólo si, se satisfacen las propiedades de superposición y homogeneidad para todas las excitaciones y respuestas.

Descripción:

Comprobar la linealidad de las 4 resistencias solicitadas, a través de la construcción

y análisis de un circuito serie simple y la ayuda del multímetro. Una vez hecho esto

graficar los resultados obtenidos. (Voltaje vs. Corriente).3. Construya el circuito mostrado en la figura 1.1 para medir corriente (A) y voltaje (V) en una resistencia.

Figura 1.1

Resultados esperados:

Tablas de linealidad.

Análisis de resultados provenientes de las tablas.

Interpretación de las gráficas obtenidas.

Referencias

[1] Richard Dorf and James Svoboda. Circuitos Eléctricos. Ed. Alfaomega, 5ª edición.Colombia, 2003.

V1

12 V

R12Ω

XMM1

Medidor de Corriente

V1

12 V R1

2Ω Medidor de Voltaje

XMM1