electricidad 2
con las dimensiones del conductor
Ana María Gervasi1 y Viviana Seino2
1
2
Escuela Normal Superior N° 5, Buenos Aires, anamcg@ciudad.com.ar
Instituto Privado Argentino Japonés, Buenos Aires, a_nishi@sinectis.com.ar
Resumen
El objetivo de estas experiencias es verificar la relación entre la caída de
potencial y la intensidad de la corriente en unaresistencia; y la relación entre
la resistencia eléctrica de un conductor y su geometría. Para ello armamos un
circuito con una fuente de tensión variable y medimos la caída de tensión y la
intensidad de la corriente. Luego medimos las resistencias de conductores de
distinta longitud y sección para encontrar una relación entre estos parámetros.
Introducción
En 1827 Ohm dedujo una ley que expresa laproporcionalidad existente entre la
diferencia de potencial V aplicada entre dos puntos de un conductor y la intensidad de la
corriente I por ella producida. La constante de proporcionalidad es la resistencia R:
V
=R
i
(1)
Esta constante de proporcionalidad sólo depende de la naturaleza y dimensiones del
conductor (a igualdad de temperatura).
Puede demostrarse también que R es directamenteproporcional a la longitud l e
inversamente proporcional a la sección transversal s, es decir:
R=ρ
Red Creativa de Ciencia – Curso I – 2002
L
s
(2)
donde ρ recibe el nombre de resistividad del material.[1]
El objetivo de este trabajo es estudiar experimentalmente el comportamiento de la
resistencia eléctrica de distintos materiales en el marco de las ecuaciones (1) y (2).
Método experimentalPara la primera parte, armamos un circuito (Fig. 1) con una fuente de voltaje,
instrumentos de medición (voltímetro y amperímetro) y la resistencia a medir. Variamos la
tensión de la fuente y medimos 10 veces la tensión en la resistencia y la intensidad de
corriente. Conectamos el voltímetro en paralelo con la resistencia y el amperímetro en
serie. A partir de los datos obtenidos elaboramos ungráfico del voltaje en función de la
intensidad de corriente.
V
A
i
R
V
Fig. 1 Esquema del circuito para estudiar la ley de Ohm
Para la segunda parte, a fin de obtener la resistencia en función de la longitud del
material, dividimos en segmentos de 1 cm trazos de unos 20 cm de longitud impresos con
una impresora de chorro de tinta. También usamos trazos de distintos anchos D para
trabajar conmuestras de diferentes secciones (Fig. 2). Medimos las resistencias con un
téster.
Red Creativa de Ciencia – Curso I – 2002
D
L (cm)
0
1
2
3
4
5
6
Fig. 2 Trazos impresos con tinta conductora de una impresora de choroo . Todos tienen la
misma longitud pero distinto ancho. Podemos suponer que los trezos se forman con
idéntico espesor promedio.
Resultados y discusión
Con los datos obtenidoscon el primer circuito obtuvimos la Fig. 3
10
V = 976.57Ω i+ 0.0062V
R2 = 1
V (volt)
8
6
4
2
0
0
0.002
0.004
0.006
0.008
0.01
i (A)
Fig. 3 Gráfica de V en función de i. Se observa una relación lineal.
Como la gráfica es lineal podemos decir que el conductor que utilizamos obedece a
la ley de Ohm, y encontramos el valor de su resistencia eléctrica, R = 976,6 Ω (la
Red Creativa deCiencia – Curso I – 2002
pendiente del gráfico V(I)). Comparándola con el valor conocido de resistencia del
elemento (984 Ω) obtuvimos un error del 0,8 % .
Para estudiar la dependencia de R con la geometría de las muestras, representamos
gráficamente las resistencias de los diferentes trazos en función de la longitud (Fig. 4). En
la figura 4 se verifica la proporcionalidad directa entre R y L.
2,5R = 0.0109 MΩ/mm L + 0.0626 MΩ
2
R = 0.9996
2
R(MΩ)
1,5
1
0,5
0
0
50
100
150
200
L (mm)
Fig. 4 Gráfica de R en función de L.
R (MΩ)
Para analizar la dependencia de R con el ancho D de las tiras construimos la Fig. 5.
7
6
5
4
3
2
1
0
0
5
10
15
D (mm)
.
Fig. 5 Gráfica de R en función del ancho D de tiras del mismo largo.
Red Creativa de Ciencia – Curso I – 2002
Observamos...
Regístrate para leer el documento completo.