SESION 2: CARACTERSTICAS DE LOS ELEMENTOS LINEALES - LEY DE OHM

I.- OBJETIVO:

Analizar y verificar en forma experimental la relacin que existe entre la tensin y la corriente en un elemento puramente resistivo R de un circuito elctrico, verificando as la ley de Ohm; utilizando el mtodo indirecto del voltmetro y ampermetro.

Conocer el funcionamiento de un puente de diodos.

II.- MARCO TERICO:

LEY DE OHM

Entre las tres variables o magnitudes que encontramos en un circuito existe una estrecha relacin, ya que si se modifica una de ellas influir en las otras dos, esta relacin est definida por la Ley de Ohm, su enunciado es el siguiente:

La corriente elctrica que fluye por un circuito es directamente proporcional a la tensin e inversamente proporcional a la resistencia

Donde:

E: tensinI: corrienteR: resistencia

La corriente o amperaje que atraviesa un determinado circuito ser mayor cuanto mayor sea su voltaje, pero disminuir si en dicho circuito o camino se encuentra con una resistencia que dificulte su paso. En consecuencia:

- Si se eleva la tensin, aumentara la corriente.- Si se disminuye la tensin, disminuir la corriente.- Si se eleva la resistencia, disminuir la corriente.- Si se disminuye la resistencia, se elevar la corriente.

Esto es aplicable en forma practica, si conocemos en un circuito cual es la resistencia y cual es la tensin aplicada podremos saber cual es la corriente que circulara por el, y en consecuencia dimensionar los conductores. La funcin de la resistencia es convertir la diferencia de potencial en corriente. La diferencia de potencial puede verse como un desnivel elctrico, similar al que existe en el lecho de un ro, que hace fluir el agua desde un sitio alto hacia uno bajo. Cuando decimos que una batera es de 1.5 V implicamos que su terminal positivo est 1.5 V por encima del negativo, o que existe un desnivel elctrico de 1.5 V entre ambos terminales, siendo el positivo el ms alto. Si conectamos una resistencia entre los terminales de la batera, el desnivel elctrico hace que una corriente fluya del terminal positivo al negativo a travs de la resistencia.

III.- ELEMENTOS A UTILIZAR:

- 01 Resistencia Variable 0-44 ohmios, 4.4amp.- 1 Ampermetro c.c., analgico, 0-1-5 amp.- 1 variac monofsico- 02 Multmetro digitales- 1 Puente de diodos.- conductores de conexin.

IV.- ACTIVIDADES:

a) Calibrar la resistencia a 44 ohmiosb) Armar el circuito de la figura 1, adjunta.

Circuito 1

c) Regular en el variac monofsico hasta obtener en el voltmetro V1, la tensin de 15V de corriente continua.d) Verificar la polaridad de los instrumentos del circuito (+ -).e) Manteniendo constante la tensin de 15V en dicho voltmetro, variar la resistencia RL desde un valor mximo 44 ohmios hasta un valor mnimo 15 ohmios, tomando un juego de 5 valores de Voltaje, Corriente y el valor de la resistencia, (Cuidando de no llegar al valor de resistencia mnima, porque se producir un corto-circuito). Para variar el valor de la resistencia se tendr que desenergizar el circuito primero.

Tabla 1

PUNTORlmedido()A(amp)V(v)RLe()=V / I

1440.3414.9044.00

2300.4914.6029.81

3220.6514.4222.18

4180.7914.1217.87

5150.9413.9614.85

f) Manteniendo constante la resistencia (44 ohmios), variar la tensin desde un valor mnimo 5 V hasta un valor mximo 38 V en corriente continua, tomando un juego de 5 valores de Voltaje, Corriente, (Cuidando de no llegar al valor mximo de corriente que puedan soportar los componentes del circuito).

Tabla 2

PUNTORlmedido()A(amp)V(v)RLe()=V / I

1440.114.9045.27

2440.229.9845.36

3440.4118.1244.19

4440.6930.2043.77

5440.8738.1043.79

V. CUESTIONARIO:

1.- Defina la Ley de OHM, Se comprueba con la prctica realizada?

La ley de Ohm se define como la corriente elctrica que fluye por un circuito es directamente proporcional a la tensin e inversamente proporcional a la resistencia:

Queda comprobada la ley de Ohm usando el mtodo indirecto del voltmetro y ampermetro, para determinar en este caso resistencias.

2. Qu importancia tiene la Ley de OHM en el estudio de los circuitos elctricos?

Es una de las tres leyes maestras de los circuitos elctricos, y es tan sencillo ya que es una regla de tres, de ah se derivan las frmulas ms importantes para el anlisis en circuitos elctricos.

3. Con los datos tomados en el laboratorio (de la primera tabla), graficar la curva de variacin de corriente a voltaje constante y resistencia variable, tomando como abscisa la resistencia y como ordenada la corriente. Haga un comentario sobre el grfico obtenido anteriormente.

En la curva del grfico uno se observa claramente una tendencia de que a mayor resistencia menor es el flujo de corriente.

4. Con los datos tomados en el laboratorio (de la segunda tabla), graficar la curva de resistencia, tomando como abscisa la corriente y como ordenada la tensin. RL=V/I. Haga un comentario sobre el grfico obtenido anteriormente.

En la curva del grfico dos se observa una tendencia de que a mayor corriente o flujo elctrico la tensin ser mayor, y por ende la resistencia ir en aumento.

5.- Enumere y explique todos los tipos de resistencias existentes.

Por su composicin, podemos distinguir varios tipos de resistencias:

De hilo bobinado (wirewound) Carbn prensado (carbon composition) Pelcula de carbn (carbon film) Pelcula xido metlico (metal oxide film) Pelcula metlica (metal film) Metal vidriado (metal glaze)

Por su modo de funcionamiento, podemos distinguir:

Dependientes de la temperatura (PTC y NTC) Resistencias variables, potencimetros y reostatos

6.- Defina el voltaje o tensin e indique sus unidades.

El voltaje es una magnitud fsica, con la cual podemos cuantificar o medir la diferencia de potencial elctrico o la tensin elctrica entre dos puntos, y es medible mediante un aparato llamado voltmetro, sus unidades son el voltio o volt (v).

7.- Defina la corriente e indique sus unidades.

Lacorriente elctrica es una magnitud fsica que refleja la cantidad deelectricidadque, en una unidad de tiempo, fluye por un conductor.

Este flujo de cargas elctricas se mide en amperios (A) , de acuerdo al Sistema Internacional.

8.- Qu es un diodo y qu es un puente de diodos?

Undiodoes uncomponente electrnicode dos terminales que permite la circulacin de laelectricidad a travs de l en un solo sentido y un puente de diodos es un arreglo de componentes electrnicos, que est presente en la mayora de las fuentes de voltaje; el puente de esta formado regularmente por 4 diodos, conectados de forma especfica, y tienen como funcin transformar la corriente alterna a corriente directa.

9.- Qu es un cortocircuito? Explique.

Se dice "corto circuito" cuando la resistencia que ofrece dicho circuito es tan baja que provoca un paso de corriente tan alta que supera sus posibilidades de conducir la corriente sin deteriorarse ya quecuando ms baja es la resistencia, mas alta es la corriente, por consiguiente si pasa por el filamento de una lmpara (por ejemplo) hay un paso de corriente normal, pero si se unen los contactos de la lmpara, la corriente se incrementara, produciendo el corto.

10.- En forma tabulada dar la divergencia o diferencia de valores terico y experimentales, indicando el error absoluto (Valor terico Valor experimental) y relativo porcentual. ((Valor terico Valor experimental)/Valor terico *100%)

Tabla 1

PUNTORlmedido()RLe()=V / IERROR ABSOLUTORESULTADO FINAL

14444.000440.00

23029.810.19300.19

32222.180.18220.18

41817.870.13180.13

51514.850.15150.15

PROM25.80.13 25.80.13

El error absoluto promedio es de 0.13 ohmios. Se puede concluir que se ha hecho un buen trabajo en la medida de la resistencia en esta tabla.Tabla 2

PUNTORlmedido()RLe()=V / IERROR RELATIVO PORCENTUAL

14445.272.89%

24445.363.09%

34444.190.43%

44443.770.52%

54443.790.48%

PROM4444.4761.08%

El error relativo porcentual sobre la resistencia es mucho ms grande de 1.08% lo que la estimacin deja mucho que desear.

VI. OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES:

Se analiz en forma experimental la relacin que existe entre la tensin y la corriente en un elemento puramente resistivo R. Se conoci el funcionamiento de un puente de diodos. Se verific la ley de Ohm utilizando el mtodo indirecto del voltmetro y ampermetro. Se comprob que a mayor resistencia menor es el flujo de corriente. Se determin que a mayor corriente o flujo elctrico la tensin ser mayor, y por ende la resistencia ir en aumento.

VII BIBLIOGRAFIA:

http://es.wikipedia.org/wiki/Diodohttps://espanol.answers.yahoo.com/question/index?qid=20070905060252AAz8oDchttp://www.lcardaba.com/articles/R_tipos/R_tipos.htmhttp://definicion.mx/voltaje/https://sites.google.com/site/metalnumericos/home/unidad-1/1-2-tipos-de-errores-error-absoluto-error-relativo-error-porcentual-errores-de-redondeo-y-truncamiento