Relación voltage-corriente

RELACIÓN ENTRE EL VOLTAJE Y LA CORRIENTE

Gelver Patiño; gelvacho@hotmail.com
Ronald Urueña; ronaldes_869@hotmail.com
Stiven polo; stiven1726@hotmail.com
Octubre 04 de 2010

1.0 RESUMEN

En esta práctica se llevó a cabo con la intención de observar el comportamiento de larelación entre el voltaje y la intensidad de la corriente y como a su vez esta se veía afectada por la resistencia de los materiales la cual depende tanto de su geometría como de sus características resistivas. Para este efecto se dispuso de una fuente de poder variable DC phyme, cinco resistencias constituidas por tres de constantano, una de cobre y una de hierro además de dos multimetros, unocontrolando el amperaje de circuito y el otro midiendo el comportamiento del voltaje a medida que cambiaba la intensidad.
Para variar una de las características geométricas que hace variar la resistencia como la longitud se conectaron en serie una por una las tres resistencias de constantano y para modificar el área de la sección transversal se dispuso de conexiones en paralelo de las mismasresistencias. Por último se utilizaron las resistencias de cobre y hierro con el objetivo de observar como características intrínsecas a los materiales como la resistividad también afecta la resistencia de los materiales al flujo de la corriente eléctrica.
Al ejecutar lo anteriormente descrito encontramos en primera medida que las caídas de voltaje aumentaban conforme aumentaba la longitud del resistor porotra parte se observó que al conectarlas en paralelo, primero dos y luego las tres, el efecto producido era una disminución en la caída de voltaje, es decir, favorable al flujo de la corriente. Se concluyo que el comportamiento óhmico de los materiales está estrechamente ligado al efecto provocado por la resistencia del material que obedece a características geométricas y estructurales delmismo.

2.0 INTRODUCCIÓN

En la mayoría de sustancias y en un amplio intervalo de intensidades del campo eléctrico, se puede observar que la densidad de corriente es proporcional a la intensidad del campo eléctrico que la causa. La relación lineal entre la densidad de corriente y el campo eléctrico es expresada por

J=σE

Ecua.2.1

Donde J es la densidad de la corriente E el campoeléctrico y σ es el factor que llamamos conductividad del material.
Si J es proporcional a E en todo punto interior del conductor, entonces I debe ser indudablemente proporcional a V, pues las segundas son integrales de las primeras.
Esto fue lo que analizó tras numerosas investigaciones el físico georg Simon Ohm (1789-1854) y encontró experimentalmente que la corriente que fluye por un resistor es amenudo directamente proporcional a la diferencia de potencial entre sus dos extremos.

V∝I

V=RI

Ecua. 2.2

Donde V es la diferencia de potencial entre los extremos del circuito, I es la intensidad de la corriente, es decir, la cantidad de carga que circula por segundo y R la resistencia eléctrica.

Los materiales que obedecen a la ley de ohm y que, en consecuencia, demuestran lasimple relación entre E y J se dicen que son óhmicos. Sin embargo, experimentalmente también se encuentra que no todos los materiales tienen esta propiedad, y los materiales que no obedecen a esta ley se les conocen como no óhmicos.
Las ecuaciones 2.1 y 2.2 representan la ley de ohm que es una ley empírica, una generalización deducida de los experimentos, no es un teorema que debe cumplirseuniversalmente. De hecho la ley de ohm esta llamada a fallar en el caso de cualquier material particular si el campo eléctrico es demasiado intenso. No obstante el hecho notable es el gran intervalo en el que, la mayoría de materiales, la densidad de corriente es proporcional al campo eléctrico.

Puesto que no todos los materiales conducen la electricidad de igual manera sabemos que la resistencia...