Lab Resistencia y Ley de Ohm



RESISTENCIA Y LEY DE OHM
Stephanny Díaz Sierra
Daniela Mendoza Martínez
Andrés Mendoza Vázquez
Joel Quintero Montes

Ingeniería Química – IV Semestre


OBJETIVO GENERAL
Comprobar que en los conductores metálicos la corriente eléctrica es directamente proporcional al voltaje aplicado.

OBJETIVOS ESPECIFICOS
Determinar la resistencia y resistividad de un conductor metálico.Determinar cómo varia la resistencia de un hilo conductor con la longitud.

OBSERVACIONES
La corriente eléctrica no se pudo determinar con el multímetro por diferentes factores, entre los cuales estuvo la falta de tiempo.
La corriente eléctrica se determinara de acuerdo a los datos obtenidos experimentalmente con el voltaje y la resistencia, basados en la ley de Ohm.
Las graficas experimentales seencuentran anexas en las hojas milimetradas, al final de este documento.
Se introdujo una gráfica de V vs R en reemplazo de I vs R, puesto que la intensidad de corriente no se determino experimentalmente.

ANALISIS
Para el cumplimiento de los objetivos, se debía tener en cuenta lo designado en el procedimiento.

Inicialmente haciendo uso de una fuente se conectaron las terminales positivasy negativas de esta a los extremos de un alambre de 50cm (0.5m) estableciendo la corriente por dicho material, posteriormente se midieron voltaje, intensidad de corriente y resistencia del material. Este procedimiento se hizo en repetidas ocasiones a medida que se iba trabajando con cables de distinto diámetro y con ello tabular dichos resultados, que han de ser analizados para ver la dependenciade la resistencia con respecto al área transversal. La siguiente figura muestra el instrumento utilizado.

Se presume que los diferentes diámetros de alambres con extensión de 50cm, están hechos del mismo material. La medida de estos diámetros se hizo utilizando el “pie de rey”, y el procedimiento puede ser verificado en las siguientes figuras 1 y 2:










Figura 1. Tablacon diferentes diámetros Figura 2. Medición de los diámetros

Los datos obtenidos, han sido organizados en la tabla 1:

Diámetro (mm)
Resistencia
(Ω)
Voltaje (volt)
Intensidad (mA)
Área (πd2/4)(m2)
0.23
11.4
4.86
95
4.1547x10-8
0.3
9.2
4.1
105
7.06858x10-8
0.37
5.7
2.63
125
1.0752x10-7
0.4
4.5
2.38
130
1.2566 x10-7
0.75
2.4
0.91
155
4.41 86x10-7
0.7
2.6
1.36145
3.8484x10-7
0.9
2
0.7
180
6.3617x10-7









Tabla 1. Datos medidos con diferentes diámetros

Para tener una idea clara sobre la dependencia entre la resistencia y el área transversal del resistor, es necesario graficar los datos obtenidos bajo una función R(d2).

De la gráfica 1 se puede verificar ampliamente que la resistencia disminuye conforme aumente el áreatransversal del resistor, sin embargo esta relación no es linealmente proporcional, corresponde a una correlación potencial, y para analizar su significancia física es necesario considerarla de otra manera.

Esta gráfica es de tipo hiperbólica, y la pendiente no es de tipo lineal, es por tanto que se necesita realizar una linealización logarítmica de estos datos para de esta forma obtener una nuevaecuación del tipo y=mx+b. El procedimiento a usar es el siguiente:
Teniendo nuestra ecuación potencial cuya fórmula general es:

El método para linealizar este modelo de función consiste en aplicar logaritmos a ambos miembros de la ecuación obteniendo:

Haciendo los siguientes cambios de variables: Y`=ln y; A=ln a; B=b; X´=ln x; y la ecuación nos queda Y´=A+BX´, que es de tipo lineal.
Esteprocedimiento se hizo utilizando las herramientas de Excel, a través del cual se obtuvo una grafica que representa lo datos de la siguiente forma:


Gráfica 1. Linealización de la pendiente de R vs D2

De esta gráfica se obtiene que 0.493, corresponde a nuestro ln a. Si tenemos en cuenta esto, “a” corresponde a la constante que acompaña a nuestra variable x, que corresponde a 1/d2; basados...