Ley Ohm

Universidad Politécnica de Puerto Rico
Departamento de Ciencias y Matemáticas

Experimento # 3
Ley de Ohm


1- Titulo: Ley de Ohm

2- Objetivos:

* Estudiaremos la Ley de Ohm.
* Aprenderemos a utilizar un amperímetro y voltímetro (multímetro).
* Estudiaremos una resistencia Óhmica y otra no-Óhmica.
* Demostraremos que la corriente eléctrica y el voltaje sondirectamente proporcionales.
* Calcularemos una resistencia eléctrica en un circuito.

Metodología:

A- Teoría:

a. Resumen:

Cuando un voltaje o diferencia de potencial (V) es aplicado a través de un material, se encuentre que la corriente (I) en el material es proporcional al voltaje (V). I V. La resistencia R del material se define como la razón del voltaje aplicado y la corrienteresultante, que es, R = V / I, esta es la definición de resistencia eléctrica. Para muchos materiales, la resistencia es constante, o al menos aproximadamente constante para un rango de voltajes y temperatura. Un resistor que tiene resistencia constante, se dice que obedece la ley de Ohm o que es óhmica. De la ecuación R = V/I vemos que la unidad de resistencia es V/A. Sin embargo, a esacombinación de unidades se le llama ohm ( ) en honor a George Ohm. Para evitar confusiones, en lugar de abreviar la unidad como ohm. Se abrevia con la letra mayúscula griega omega ().
Una gráfica de Voltaje versus Corriente V vs I para una resistencia óhmica es una línea recta. A los materiales que no obedecen a la Ley de Ohm se dice de ellos que son no óhmicos y que tienen una relaciónvoltaje-corriente que no es lineal. Los semi-conductores y transistores son materiales no óhmicos.
Es práctica común escribir la Ley de Ohm V = IR, donde se entiende que R es independiente de voltaje. La ley de Ohm no es una ley fundamental de la naturaleza, pues se cumple bajo ciertas condiciones. Una ley universal es, ejemplo, la ley de gravitación universal de Newton. No se puede asegurar que los materialesdeben tener resistencias constantes bajo cualquier condición.
Para entender las relaciones de las cantidades en la ley de Ohm se usa a menudo una analogía con un circuito líquido. Recuerde que esta analogía es solo para ilustrar porque aunque se comparen, la realidad es que hay mucha diferencia física entre los circuitos eléctricos y los líquidos.
En un circuito líquido, la fuerza para moverel líquido la suple la bomba. La razón de flujo del liquido depende de la resistencia a fluir (debido aobstrucciones parciales en el tubo del circuito) a mayor resistencia menos liquido fluye. Análogamente, en un circuito eléctrico la fuente de voltaje (“powersupply”) suministra el voltaje, la diferencia en potencial para el flujo de carga y la magnitud de la corriente es determinada por laresistencia en el circuito para un voltaje dado. Para un voltaje dado, a mayor resistencia R, menor la corriente a través de la resistencia, como puede verse en la ley de Ohm, I = V/R. Note que la fuente de voltaje suple un aumento en voltaje que es igual a la caída en voltaje a través de la resistencia y está dada por V =IR.
En un circuito eléctrico con dos o más resistencias y una fuente de voltajesimple, la ley de Ohm puede aplicarse al circuito entero ó a solo una porción del circuito. Cuando aplicado al circuito entero, el voltaje es el voltaje de entrada al terminal que suple la fuente de voltaje (Vt) y la resistencia es la resistencia total del circuito (Rt). En el caso de aplicar la ley de Ohm a una porción en particular del circuito, las caídas individuales de voltajes, corrientes yresistencias son usadas para esa parte del circuito.
Considere ahora el diagrama del circuito en serie.

Figura 1 Diagrama del circuito. El voltímetro se conecta en paralelo a la resistencia fija Rs y al amperímetro (A) en serie y Rh es el reóstato o resistencia variable.
El voltaje aplicado es suministrado por la fuente de voltaje. Rh es un reóstato, una resistencia variable que permite...