Circuito Eléctricos. Resistencias

I.- INTRODUCCIÓN

Esta práctica tiene como objetivo estudiar los circuitos elementales de corriente continua y comprobar experimentalmente la Ley de Ohm. Para llevar a cabo este experimento se utiliza el siguiente material:
* Un generador de corriente continua, que proporcione valores de tensión variable entre 0 y 12 voltios con una polaridad definida. El terminal rojo es el positivo y elnegro el negativo. Además, tiene controles para regular el voltaje y la intensidad máxima que se suministra. Para regular el voltaje se utiliza un botón que mueve una aguja en una escala graduada (digital o analógica según el modelo), lo que permite ajustar de forma aproximada el voltaje suministrado. Alguna de las fuentes suelen llevar un segundo botón (“fine”) para hacer un ajuste fino delvoltaje. El botón de intensidad máxima suministrable se sitúa en mitad de su rango.
* Un voltímetro/óhmetro: Para medir una diferencia de potencial con un voltímetro, éste se coloca en paralelo, es decir, en derivación sobre los puntos entre los que se quiere realizar la medida. El voltímetro debe poseer una resistencia interna lo más alta posible para que no produzca un consumo apreciable, quedaría una medida distorsionada de la tensión.
* Un amperímetro: El amperímetro se coloca en serie para que sea atravesado por la corriente. Éste debe poseer una resistencia interna lo más pequeña posible para evitar una caída de tensión apreciable.
* Juegos de tres resistencias
* Cables de conexión

Con los materiales citados anteriormente se realizan una serie de tareas: medirresistencias, intensidades y voltajes en circuitos en serie y en paralelo así como analizar el comportamiento de los mismos. Los datos experimentales se contrastan con los datos teóricos, probando así la ley de Ohm.

II.- FUNDAMENTO TEÓRICO
Ley de Ohm: La ley de Ohm establece que, a una temperatura dada y para conductores lineales la diferencia de potencial aplicada en los extremos de una resistenciaes directamente proporcional a la intensidad de corriente que circula por ella. La relación matemática de dicha ley es:
(1)
donde R expresa la magnitud de la resistencia, V el voltaje entre sus extremos e I la intensidad que circula por ella.

Conexión de resistencias en serie: Un conjunto de resistencias están conectadas en serie cuando presentan un trayecto único del pasode la corriente. Si entre los puntos a y b de la figura 1 se aplica una diferencia de potencial Vab, las caídas de potencial en cada resistencia cumplen la relación donde

Figura 1: Circuito con N resistencias en serie


Conexión de resistencias en paralelo: Un conjunto de resistencias están conectadasen paralelo cuando todos los conductores parten de un mismo punto ay terminan en un mismo punto b. Existe, en este caso, la misma diferencia de potencial entre los extremos de todas las resistencias, pero por cada una de ellas pasará una corriente distinta, de valor: , donde la corriente total que circula por el generador cumple la ley de nudos:



Figura 2: Circuito con N resistencias en paralelo


Resistencia equivalente de uncircuito: Es aquella sobre la que, una vez situada en los terminales del generador, circula la misma corriente que en el circuito original. En el caso de los circuitos serie, la resistencia equivalente de varios conductores dispuestos en serie es igual a la suma de sus resistencias. En el caso de circuitos paralelo, el valor recíproco de la resistencia equivalente es igual a la suma de los valoresrecíprocos de las resistencias situadas en paralelo.

Medida de resistencias utilizando el código de colores: El valor de las resistencias se representa componiéndolo según la tabla de colores adjunta. Normalmente, las resistencias tienen cuatro franjas de colores, la cuarta franja es la tolerancia, que puede ser dorada (5%) o plateada (10%). Las primeras dos cifras son las significativas y...