Ley de ohm

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LEY DE OHM
OBJETIVOS :

• Explorar la relación entre corriente, voltaje y resistencia. • Deducir la Ley de Ohm. • Justificar el uso de resistencias de carbón contra focos, en
un circuito eléctrico. • Distinguir entre elementos Óhmicos y no Óhmicos. INTRODUCCIÓN : Una corriente eléctrica es el paso de electrones a través de un material conductor, la corriente eléctrica se puede producir por laacción de un campo eléctrico dentro del conductor. El campo eléctrico puede existir dentro del conductor debido a que las cargas eléctricas están en movimiento. Considera un conductor eléctrico de área de sección transversal A que conduce una corriente I. La densidad de corriente J en el conductor de define como la corriente por unidad de área, es decir J = I/A. (1) La densidad de corrientetambién es directamente proporcional al campo eléctrico E producido en un conductor cuando se conecta a una diferencia de potencial, esto es J = σE (2) La constante de proporcionalidad σ se conoce como la conductividad eléctrica. La ecuación 2 se conoce como la ley de Ohm, los materiales que se comportan de acuerdo a esta ley se llaman materiales óhmicos. Una forma de la ley de Ohm que tiene muchasaplicaciones es V = IR (3) Donde V es el potencial que produce la corriente eléctrica, I es la corriente eléctrica que pasa por el conductor y R es una propiedad del material que se conoce como resistencia eléctrica. La resistencia eléctrica depende de varios factores, la temperatura es uno de ellos. Cuando la temperatura de un conductor cambia, también lo hace su resistencia, esta
1997 DEPARTAMENTODE FÍSICA. Manual de prácticas para el laboratorio de Física
Universitaria B. Elaborado por : Gustavo Soto de la Vega y Alicia M. Vázquez Soto.

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variación no se puede describir con la ley de Ohm, por lo que los materiales que tienen este comportamiento se les llama no óhmicos. La resistencia varía con la temperatura de acuerdo a la siguiente ecuación. R = R0[1 + α(T – T0)] (4) R0 y T0 sonla resistencia y temperatura de referencia. En esta práctica vamos a explorar la relación entre el voltaje y la corriente en circuitos que tienen resistencias de carbón, es decir, exploramos materiales óhmicos. Actividad 1. VOLTAJE, CORRIENTE Y RESISTENCIA : ¿Cómo afectan entre si los cambios en ∆V, I y R ? Hasta el momento, ya eres capaz de medir ∆V e I, por lo tanto, vas a diseñar unexperimento para estudiar la relación entre estas dos variables para una resistencia de carbón. Es indispensable el uso de un Switch para minimizar la fuga en las baterías. Para el siguiente experimento necesitas : • • • • • • • Una computadora con “mouse” Tarjeta U.L.I. o caja serial con sus aditamentos Pilas de 1.5 V Potenciómetro Un sensor de corriente Un sensor de voltaje 5 resistencias de carbón

1.Relación Experimental entre I y ∆V. Si mantienes la resistencia constante, haz una predicción sobre que le sucederá a la corriente del circuito a medida que ∆V aumenta. Dibuja la gráfica mostrando la relación de tu predicción.

1997 DEPARTAMENTO DE FÍSICA. Manual de prácticas para el laboratorio de Física
Universitaria B. Elaborado por : Gustavo Soto de la Vega y Alicia M. Vázquez Soto.

2 2. Arma el circuito propuesto. Es importante que tu profesor lo revise antes de pasarle corriente. CPU

fuente

resistencia potenciómetro

sensor de voltaje y corriente

3.Abre el programa Electricity. Al inicio habrá dos gráficas I Vs Tiempo y V Vs Tiempo, cierra una gráfica (Display, One Graph). Mueve el cursor hacia los ejes y modifícalos para que quede una gráfica de V Vs I.4.Presiona el botón Start. Mueve lentamente el potenciómetro de tal forma que ∆V se vaya incrementando. De ser necesario presiona Autoscale, del menú Display, cuando la máquina termine de tomar las lecturas.
NOTA : Al trabajar con la U.L.I. nunca debes exceder de 4.5 V

¿Qué tipo de relación se observa entre las dos variables ? ¿Concuerda con tu predicción ? Explica : 5. Del menú Analyze, selecciona...
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