No Linealidad

Instituto Tecnológico de Costa Rica
Escuela de Física
Laboratorio de Física General II

No Linealidad

Grupo 02
Octubre, 2011
Índice
Contenido
1. Objetivos 2
1.1 Objetivo General 2
1.2 Objetivos Específicos 3
2 .Marco Teórico 3
2.1 La Ley de Ohm 3
2.2 Elemento Eléctrico Lineal 4
2.3 Elemento Eléctrico No Lineal 6
3. Equipo y Procedimiento 7
3.1 Equipo 7
3.2Procedimiento 8
3.2.1 Circuito simple - lineal 8
3.2.2 Circuito No Lineal 8
4. Resultados Experimentales 9
4.1 Tablas de Datos Experimentales 9
4.1.1 Circuito Simple - Lineal 9
4.1.2 Circuito No Lineal 10
4.2 Cálculos 11
4.2.1 Circuito Simple - Lineal 11
4.2.2 Circuito Simple No Lineal 13
5. Análisis de Resultados 15
5.1 Interpretación de las Gráficas 15
5.2 Porcentaje de Error de laresistencia 16
6. Conclusiones 16
7. Referencias 16

1. Objetivos
1.1 Objetivo General
* Estudiar la Ley de Ohm en un elemento eléctrico no lineal.
1.2 Objetivos Específicos
* Comprobar la Ley de Ohm en un circuito resistivo simple.
* Observar el comportamiento de un elemento no lineal en un circuito.


2 .Marco Teórico
2.1 La Ley de Ohm
La Ley de Ohm establece larelación existente entre el voltaje y la corriente que pasan a través de un elemento óhmico, en un material óhmico, la resistividad es constante y por lo tanto también su resistencia, la Ley establece que la corriente es directamente proporcional a la diferencia de potencial a través del elemento, es decir que si la resistencia es constante(circuitos lineales ), cuanto mayor sea la diferencia depotencial, mayor será la corriente.
La ecuación de dicha relación es:
I = V/R (1)
2.2 Elemento Eléctrico Lineal
Los elementos eléctricos lineales son aquellos en los que al obtener su curva característica, se puede observar una línea recta en la grafica de la misma, la curva característica de un elemento eléctrico se obtiene al graficar la corriente en función del voltaje es decir I =f(V), el empleo de curvas características I = f(V) da una visión general del comportamiento de los elementos eléctricos y también se las puede usar para facilitar la solución de circuitos eléctricos cuando intervienen elementos no-lineales.

Figura 2.1 Curva Característica de un elemento lineal [ (Salomon, 2002) ]
Cuando a un elemento lineal se le aplica una diferencia de potencial, lacorriente eléctrica que circula por él, es proporcional a esa diferencia de potencial, siendo la constante de proporcionalidad independiente de dicha diferencia de potencial, por lo cual la curva característica I = f(V) es una línea recta que pasa por el origen.
Una característica de los circuitos lineales es que :
I = f(V)
kI=kf(V)

Es decir, que si el valor de la fuente aumenta o disminuye kveces, la corriente aumentara o disminuirá k veces también. Si por un elemento pasan 2 A y 2V, si por este caen 4V, pasaran 4A.
Ahora, siendo la pendiente de la curva de la figura 2.1 constante y a su vez igual al inverso de la resistencia ya que para una función de dominio continuo :
m= dydx
por lo tanto si se aplica esto a la función representada en la recta de la figura 2.1:
m= dIdV=d(V/R)dV= 1R
Se puede concluir entonces que en un elemento o circuito Lineal, su resistencia no varía ni por el voltaje ni por la corriente a través del elemento.

Figura 2.1 No variación de la Resistencia de un elemento lineal [ (Salomon, 2002) ]
Entre los elementos lineales se encuentran: las resistencias, los capacitores, los inductores, entre otros.
2.3 Elemento Eléctrico No Lineal
Hay ciertoselementos cuyas curvas no describen líneas rectas, tal es el caso de los semiconductores o los elementos cuya resistencia varia o depende de factores tales como la temperatura, la cantidad de luz, entre otros factores de control, a estos elementos se les llama elementos no lineales, la curva de un elemento semiconductor puede observarse en la siguiente figura:

Figura 2.1 Curva Característica...