Ley de ohm

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4. TAREA DE PREPARACIÓN

4.

LEY DE OHM

TAREA DE PREPARACIO

Nombre Estudiante:___________________________ Código: ___________ Plan: _____ Fecha: _____________________ 1. Se tiene un circuito que consta de su fuente de poder que da una salida ε en voltios y tiene una resistencia interna Ri, conectada en serie con una resistencia variable R0 una resistencia desconocida Rx y unamperímetro, el cual tiene su resistencia interna RA; hay un voltímetro con su resistencia interna RV. Si se quiere conocer experimentalmente el valor de la resistencia Rx con estos elementos de circuito, indique la mejor forma de hacerlo. Explique su respuesta. 2. La resistividad del cobre es 1.72 x 10-8 Ω - m. Un alambre cilíndrico de cobre a tiene una longitud de 15m y un diámetro de 0.050cm. ¿Cuál es laresistencia del alambre? Explique R= Ω

3. La resistividad del Fe es 8.9 x 10-8 Ω - m. Una lámina de hierro tiene un espesor de 0.1mm y 1cm de ancho y 5 cm de largo. ¿Cuál es la resistencia del alambre si la corriente se hace circular a través de las caras de mayor área? ¿Cuál es la resistencia del alambre si la corriente se hace circular a través de las caras de menor área? Haga un esquema yexplique su respuesta R= Ω R= Ω 4. Defina el coeficiente térmico de la resistencia. ¿Cuál es la dependencia de la resistencia de un alambre conductor de Cu con la temperatura a la que se encuentra el alambre? Explique su respuesta. 5. Identifique cada una de las magnitudes físicas que Ud. va a medir en la medición de fase y en la respuesta de frecuencia. Cuáles son las magnitudes físicasdescritas en la ecuación que describe el fenómeno físico.

UNIVALLE

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13/02/2009

GUIA DE PRÁCTICAS DE ELECTROMAG ETISMO

4.
1. • •

LEY DE OHM

OBJETIVO Estudio de la dependencia de la resistencia eléctrica con la geometría (longitud, sección transversal) y con el material (resistividad): Ley de Ohm Estudio del coeficiente térmico de la resistencia.

2. MODELO TEÓRICO Cuando circulauna corriente eléctrica I por un alambre conductor la diferencia de potencial eléctrico VR entre sus extremos, de acuerdo con la ley de Ohm, está dada por la siguiente expresión: 4.1 siendo R una constante de proporcionalidad llamada Resistencia Eléctrica R, y su valor numérico depende del material de que está hecho el conductor (Cu, Fe, Constantano, etc) y de la geometría (si el conductor tieneforma de un alambre cilíndrico o de una placa, etc.). La unidad de resistencia es el ohmio, denotado con el símbolo Ω=1Voltio/1Amperio. En el caso de que el conductor tenga forma de un alambre cilíndrico de longitud L y área transversal A, la resistencia R está dada por la expresión:

V R = RI

R=ρ

L A

4.2

Donde ρ es la resistividad eléctrica del material, magnitud que escaracterística de las propiedades eléctricas microscópicas del material como su densidad de electrones libres n, la carga e y masa me del electrón, y el tiempo promedio entre choques τ (o en su defecto el camino libre medio y la velocidad térmica media de los electrones). Para materiales isótropos se define como:

r 1 J ne 2τ = r = =σ ρ E 2 me

4.3

r r donde σ es la conductividad eléctrica delmaterial, J es la densidad de corriente y E el r campo eléctrico aplicado que produce la densidad de corriente J . La unidad de la conductividad eléctrica es (Ω-m)-1=siemens. Un elemento de circuito que cumpla la ley de ohm es una resistencia óhmica. Todos los materiales ofrecen una resistencia al paso de corriente, es decir, tienen un valor para la resistividad (o conductividad); pero no todos cumplenla ley de Ohm.

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4. LEY DE OHM

La resistividad o conductividad tienen una dependencia con la temperatura, representada en el tiempo característico τ entre colisiones. Si la temperatura del sólido es mayor, el tiempo entre colisiones es menor y la conductividad disminuye, ó la resistividad aumenta. En los metales esta dependencia se expresa por medio del coeficiente térmico de la...
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