Reporte de Fisica 2
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¡V. T. R!
Instituto Cumbres Tapachula
Lorena María Wheelock Gutiérrez Ximena García de Alba Sentíes
Sofía Toriello MartínezDiego Martínez Gómez
4to. Semestre de Bachillerato
Física
Reporte de Experimento
Miss Nara Pérez
Miércoles, 18 de marzo de 2009
Introducción
En el presente trabajo se tuvo como objetivo la exploración de
circuitos así como también enriquecer nuestros conocimientos, por lo
que se manejaron diferentes conceptos para entenderlo como:
La Ley de Ohm que establece que "La intensidad de la corriente
eléctrica que circula por un conductores es directamente proporcional
a la diferencia de potencial aplicada e inversamente proporcional a la
resistencia del mismo", se puede expresar matemáticamente en la
siguiente ecuación:
I = Intensidad en amperios (A)
V = Diferencia de potencial en voltios (V)
R = Resistencia en ohmios (Ω).
La cual fue descubierta por: GEORGE SIMON OHM, que fue hijo de
un herrero, que alternó en los años de adolescencia el trabajo con los
estudios, en los que demostró preferencia por los de carácter
científico. En 1803 empezó a asistir a la Universidad de Erlangen,
donde hizo rápidos progresos. Primero enseñó como maestro en
Bamberg; pero en 1817 fue nombrado profesor de Matemáticas y
Física en el instituto de Colonia. Dedicado desde el principio a los
estudios de galvanoelectricidad, en 1827 publicó aspectos más
detallados de su ley en un artículo titulado Die galvanische Kette,
mathematisch bearbeitet (El circuito galvánico investigado
matemáticamente), que, paradójicamente, recibió una acogida tan fría
que lo impulsó a presentar la renuncia a su cargo en el colegio jesuita.
Finalmente, en 1833 aceptó una plaza en la Escuela Politécnica de
Nuremberg.
También se tuvo que tener conocimientos acerca de los circuitos
eléctricos y varios compenentes de los mismos, también ciertos
conceptos afines.
Circuitos eléctricos: serie de elementos o componentes eléctricos
o electrónicos, tales como resistencias, inductancias, condensadores,
fuentes, y/o dispositivos electrónicos semiconductores, conectados
eléctricamente entre sí con el propósito de generar, transportar o
modificar señales electrónicas o eléctricas.
Generador: todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de
potencial eléctrico entre dos de sus puntos.
Conductor: es aquel cuerpo que puesto en contacto con un
cuerpo cargado de electricidad transmite ésta a todos los puntos de su
superficie. Generalmente elementos, aleaciones o compuestos con
electrones libres que permiten el movimiento de cargas.
Receptor: es todo aquel dispositivo que recibe energía cinética (o
energía eléctrica) transformándola en cualquier otro tipo de energía
(energía mecánica, energía química, etc.).
Interruptor: es un dispositivo utilizado para desviar o interrumpir
el curso de una corriente eléctrica. En el mundo moderno las
aplicaciones son innumerables, van desde un simple interruptor que
apaga o enciente un bombillo, hasta un complicado selector de
transferencia automático de múltiples capas controlado por
computadora.
Potencial eléctrico: la cantidad de trabajo por unidad de tiempo
realizado por una corriente eléctrica.
Se investigó también sobre las clases de circuitos y con
ejemplificaciones:
Un circuito en serie quiere decir que cada uno de los
componentes esta enlazado a otro, por ejemplo las series de navidad,
donde si un foco se apaga se apaga toda la serie.
Un circuito en paralelo quiere decir que se conectan de manera
independiente, como la instalación eléctrica de tu casa, donde puedes
conectar la tele, la computadora, el refrigerador y todos esos aparatos
se conectan en paralelo.
El circuito mixto es una combinación de elementos eléctricos
conectados en serie y en paralelo y que se forma un circuito más
complejo pero más eficiente en la práctica. Como por ejemplo las
resistencias o las bobinas.
Cuadro Comparativo:
Focos en Serie Focos en Paralelo
La intensidad de la corriente
disminuye cada vez que se añade un
foco.
Cada vez que se añade un foco,
aumenta la intensidad de corriente
total.
Los focos alumbran menos cada vez
que se añade otro.
Los focos lucen igual,
independientemente del número de
focos instalados.
Si se funde un foco, el resto se apaga. Si se funde un foco, el resto sigue
encendido
ACTIVIDAD EXPERIMENTAL
*Objetivo: Demostrar experimentalmente la Ley de Ohm al medir
diferentes voltajes e intensidades de corriente para una misma
resistencia eléctrica.
*Material:
-Amperimetro -Voltimetro -4 Pilas nuevas de 1.5 volts
-1 Interruptor -1 Resistencia (300 - 400 Ω)
-Cables para conexión -Cinta adhesiva.
*Procedimiento:
1.- Monter un circuito electrico y observar que el amperímetro se
conecta en serie con el circuito, y que el voltímetro se conecta en
paralelo con el circuito. Tomar una resistencia y colocarla en el
circuito.
2.- Cierre el circuito y hacer lectura del voltaje real suministrado
por la pila al circuito, y de la intensidad de corriente que circula
(expresada en amperes).
3.- Abra el circuito por medio del interruptor y con el mismo
circuito montado, varíe únicamente el voltaje aumentándolo a tres
volts. Para ello, una en serie dos pilas de 1.5 volts. Cierre el circuito y
lea el voltaje real que suministran las pilas al circuito y la intensidad de
la corriente, esta última recuerde expresarla en amperes.
4.- Repita el paso 3 pero aumentando el voltaje a 4.5 volts y
después a 6 volts, mediante tres y cuatro pilas de 1.5 volts conectadas
en serie respectivamente.
*Resultados:
Voltaje Real (v) Intensidad (A)
1.5 volts Intensidad: v/R = 1.5v/ 1.5 Ω = 1A.
3 volts v/R = 3v/ 1.5 Ω = 2A.
4.5 volts v/R = 4.5v/ 1.5 Ω = 3A.
6 volts v/R = 6v/ 1.5 Ω = 4A.
Circuito Paralelo:
-Resistencia= 1.5 Ω -Voltaje= 1.1 v.
Formula: R= 1/R1 + 1/R2
-Voltaje de la Pila: 1.5 v.
1.- Resistencia= 1/1.5 Ω + 1/ 1.5 Ω = 1 1/3 Ω
2.- Intensidad= 1 1/3÷ 1.5 Ω = 8/9 amperes.
Circuito en Serie:
-Resistencia= 1.5 Ω (x2) -Voltaje= 18v. (más pilas)
Intensidad= 18v. /3 Ω = 6 amperes.
*Cuestionario:
1.-Con los datos del cuadro graficar el voltaje en función
de la intensidad de
la corriente. Una
los puntos y
determine el valor
de la pendiente. La
gráfica es
directamente
proporcional, se
puede deducir
facilmente por la
dirección de la
pendiente.
2.- ¿Qué significado físico tiene el valor de la pendiente de
la recta obtenida? La pendiente tiene un valor uniforme ya que
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
1 2 3 4
Serie1
aumenta de manera proporcional, el voltaje y así mismo aumenta la
intensidad.
3.- Al comparar el resultado del valor de la pendiente
obtenida en la gráfica con el valor de la resistencia usada en el
experimento, explique si ellos son iguales o no y por qué. Son
equivalentes, el voltaje aumenta por lo tanto la resistencia disminuye,
son inversamente proporcionales.
4.- Escribe la definición de volt, ampere y ohm.
Volt: Unidad que mide la tensión, también llamada voltio. Su
abreviatura es V, y su nombre recuerda al físico italiano Alessandro
Volta. En la industria eléctrica se usa también el kilovolt (kV), que
equivale a 1.000 V.
Ampere: Unidad que mide la intensidad de una corriente eléctrica. Su
abreviatura es A, y su nombre se debe al físico francés André Marie
Ampère. También se lo denomina amperio.
Ohm: unidad de la resistencia electrica que expresa la resistencia en
un circuito transmitiendo una corriente de 1 ampere cuando esta
sujeto a una diferencia pontencial de i volteo.
5.- ¿Se comprobó la Ley de Ohm en el experimento?
Explique Sí, completamente ya que nuestro resultado fue del todo
proporcional y se sacó de manera correcta la intensidad del circuito
eléctrico al exponerno a diferentes pilas.
6.- Enuncie con sus propias palabras la Ley de Ohm: La ley
señala que la intensidad de la corriente que circula por un circuito es
proporcional al voltaje e inversamente proporcional a la resistencia.
ACTIVIADES POR EQUIPO
Al conectar una grabadora de dos pilas con diferencia
potencial de 2.5 volts c/u, se logra una intensidad de 0.25 A
¿Cuál es la resistencia al estar funcionando?
I=V/R R=V/I
R=2.5V/0.25A= 10
¿Qué ocurre si se retira un foco en una serie en paralelo? El
circuito no se ve afectado y los demás focos siguen en condiciones
normales (encendidos).
¿Por qué? Porque los cables de conexión son independientes de
cada uno de los focos y no existe esa desventaja como los es en el
circuito en serie, que las conexiones van en una misma línea viéndose
afectados todos.
1.- Diseña, utilizando los símbolos adecuados los
siguientes circuitos:
a.- Una pila, un foco y dos interruptores de modo que al accionar
cualquiera de los dos interruptores el foco se encienda o se apague.
b.- Una pila y varios focos conectados de manera que un
interruptor, al ser accionado, encienda varios focos y apague uno.
2.- ¿Qué es un corto circuito? Es un fallo en un aparato o
línea eléctrica en donde la corriente pasa directamente del conductor a
la tierra, se produce generalmente por fallos en el aislante.
3.- Indica si los focos están en paralelo o en serie: Paralelo.
¿Forma más rápida para indicarlo? Determinando la posición
de los focos y viendo su posición.
4.- En una instalación eléctrica casera dos focos están
conectados de tal manera que al fundirse uno se apaga el otro.
¿Cuál fue el error que se cometió en la instalación?: Que no se
colocaron los focos de manera independiente, se colocaron en serie
arruinandola por completo.
1. Si un fusible de seguridad limita a 154 amperes de corriente de una línea de 120 volts ¿Funcionará una secadora de pelo de 1200 watts?
Volts= 120 Ampere = 15
P = v*i P = 120 V * 15 AP = 1800 Watts
2. Un tostador eléctrico tiene una resistencia de 15Ω cuando está caliente. ¿Cuál será la intensidad de la corriente que fluirá al ser conectado a una línea de 120 V ¿Cuál es la potencia que tiene el tostador?
Intensidad:
i = 120 volts 15Ωi = 8 Amperes
Potencia:
P = i * VP = 8 A * 120 VP = 960 Watts
Glosario:
Circuito: conjunto de conductores eléctricos que forman un anillo cerrado por el que pasa la corriente.
Ebonita: Caucho endurecido con azufre, usado sobre todo como aislador eléctrico.
Fricción: Rozamiento de dos superficies en contacto.
Ejercicios
Contesta las siguientes preguntas:
1. ¿Qué es la energía eléctrica?Es forma de energía que resulta de la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos.
2. ¿Cuáles son las partículas del átomo que transmiten la corriente eléctrica?Los electrones, pues son los que van cambiando entre un átomo y otro, ocasionando las cargas y creando corrientes eléctricas.
3. ¿Por qué la energía eléctrica es la más usual, tanto en el hogar como en la industria?La energía eléctrica es la más usual por lo práctica, funcional y cómoda que es.
4. ¿Cuáles son las precauciones más importantes que deben tenerse al manejar o manipular aparatos eléctricos?La protección y el uso de aislantes para no exponernos a ser electrocutados, algo que, dependiendo la intensidad de la corriente puede ser mortal para una persona.