Linealidad de la resistencia

INTRODUCCIÓN

En este primer laboratorio se estudiaran las resistencias en circuitos de corriente continua, donde se harán varios montajes, en los cuales, se verificará y se comprobara el uso de las leyes de kirchhoff, las cuales son dos y se pueden definir, asi:

Leyes de Kirchhoff.
Las ecuaciones fundamentales para analizar los circuitos eléctricos se obtienen a partir de las leyes deKirchhoff:
La primera ley se basa en la ley de conservación de la carga eléctrica, y establece que: "la suma de la corrientes en todo nudo eléctrico de la red eléctrica debe ser siempre igual a cero":

La segunda se basa en la conservación de la energía, y establece que: " la suma de voltajes en cualquier entorno conductor cerrado de la red eléctrica, debe ser siempre igual a cero";matemáticamente:


El objetivo principal de esta práctica es poder comprobar y demostrar el comportamiento lineal de la resistencia.

Objetivos específicos:
• Comprobar experimentalmente la ley de corriente de Kirchhoff.
• Comprobar experimentalmente la ley de voltaje de Kirchhoff.


MARCO TEÓRICO

Ley de Ohm

La ley de Ohm, define una propiedad específica de ciertos materiales por la que secumple la relación:

Un conductor cumple la ley de Ohm sólo si su curva V-I es lineal; esto es si R es independiente de V y de I.
Sin embargo, la relación

sigue siendo la definición general de la resistencia de un conductor, independientemente de si éste cumple o no con la ley de Ohm.
La intensidad de la corriente eléctrica que circula por un dispositivo es directamente proporcional a ladiferencia de potencial aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo, según expresa la fórmula siguiente:

En donde, empleando unidades del Sistema internacional:
• I = Intensidad en amperios (A)
• V = Diferencia de potencial en voltios (V)
• R = Resistencia en ohmios (Ω).

Leyes de Kirchhoff
Las dos primeras leyes establecidas por Gustav R. Kirchhoff (1824-1887) sonindispensables para los cálculos de circuitos, estas leyes son:
Ley de los nudos o ley de corrientes de Kirchhoff
1. La suma de las corrientes que entran, en un nudo o punto de unión de un circuito es igual a la suma de las corrientes que salen de ese nudo. Si asignamos el signo más (+) a las corrientes que entran en la unión, y el signo menos (-) a las que salen de ella, entonces la ley estableceque la suma algebraica de las corrientes en un punto de unión es cero: (suma algebraica de I)Σ I = 0 (en la unión)
Un enunciado alternativo es:
En todo nodo la suma algebraica de corrientes debe ser
0 (cero).


2. Para todo conjunto de conductores que forman un circuito cerrado, se verifica que la suma de las caídas de tensión en las resistencias que constituyen la malla, es igual a la sumade las f.e.ms. Intercaladas. Considerando un aumento de potencial como positivo (+) y una caída de potencial como negativo (-), la suma algebraica de las diferencias de potenciales (tensiones, voltajes) en una malla cerrada es cero: (suma algebraica de E) Σ E - Σ I*R = 0 (suma algebraica de las caídas I*R, en la malla cerrada)
Un enunciado alternativo es:
En toda malla la suma algebraica delas diferencias
de potencial eléctrico debe ser 0.


MATERIALES UTILIZADOS

• Fuente de tensión en corriente continua
• Amperímetros

• Grupo de resistencias de diferentes valores

R ( )
I (A)
100 0.2
200 0.14
50 0.28
• Conectores
Bananas
Pinzas

MÉTODO EXPERIMENTAL

EXPERIMENTO 1
1.- Montar el siguiente circuito
Resistencia usada (1)

R1 = 100(Ω); 0.2(A)
Vmax=20 vCálculos

Vteo(v) Vexp(V) Iexp(mA) P=(Vexp)2/R1 P(w)
4.1 4 40 (4)2/100 0.16
7 6.7 68 (6.7)2/100 0.45
10 9.5 95 (9.5)2/100 0.902
13 12.5 152 (12.5)2/100 1.56
18 17.5 175 (17.5)2/100 3.06






Resistencia usada (2)
R2=200(Ω); 0.14(A)
Vmax=28 v

Cálculos

Vteo(V) Vexp(V) Iexp(mA) P= (Vexp)2/R2 P(w)
6 5.8 29 (5.8)2/200 0.17
9 8.8 44 (8.8)2/200 0.39
12 11 57 (11)2/200 0.61...