Resistenia y tempertura

LABORATORIO DE FÍSICA III
VARIACIÓN DE LA RESISTENCIA CON LA
TEMPERATURA
I.

OBJETIVOS
1) Comprobación de la dependencia de temperatura de las resistencias
de diferentes componentes eléctricos.
2) Comprobación de la dependencia de temperatura del estado de
conducción de voltaje en diodos semiconductores.
3) Comprobación de la dependencia de temperatura del voltaje en los
efectos Zenery Avalancha.
4) Introducir al estudiante al concepto de termistores y diodos.

II.

EQUIPO
a.







Materiales básicos:
Circuito de inmersión
Termostato TC 10
Multímetro
Recipiente plástico
Resistor PEK de 2.2 kΩ
Cables conectores

b.




Componentes del circuito de inmersión
Resistor de carbón
 Alambre de constatan
Resistor metálico TC 50
 Diodo desilicio
Resistor PTC (positive
 Diodo de germanio
temperature coefficient)
 Diodo Z, 2.7
Resistor NTC (negative
 Diodo Z, 6.8
temperature coefficient)
Alambre de Cobre




III. BREVE RESUMEN TEÓRICO
La dependencia del valor de resistencia que ofrece un metal con respecto a la
temperatura a la que está sometido, lo indica el coeficiente de temperatura que se
expresa en gradoscentígrados inversos.


Influencia de la temperatura
a) Metales y resistores comunes

La variación de la temperatura produce una variación en la resistencia. En la
mayoría de los metales aumenta su resistencia al aumentar la temperatura, por el
contrario, en otros elementos, como el carbono o el germanio la resistencia
disminuye.
Experimentalmente se comprueba que para temperaturas no muyelevadas, la
resistencia a un determinado valor de t (Rt), viene dada por la expresión:

Rt = Ro* ( 1 + α∆T)
Donde




Ro = Resistencia de referencia a 28°C.
α = Coeficiente Olveriano de temperatura.
∆T = Diferencia de temperatura respecto a los 28°C (T-28).

b) Termistores
Existen unos dispositivos específicos que se fabrican expresamente para tener un
coeficiente de temperaturaalto. Se les denomina termistores: sus coeficientes
también pueden ser negativos. Éstos implican que la resistencia del elemento
disminuye al elevarse la temperatura (resistor tipo NTC). Los de coeficiente
positivo (resistor PTC) se comportan como los metálicos: aumenta la resistencia
con la temperatura.

c) Superconductores
Como ya se comentó, en algunos materiales la resistencia llega adesaparecer
cuando la temperatura baja lo suficiente. En este caso se habla de
superconductores.



Coeficiente Olveriano

El Coeficiente Olveriano, es un valor dado por los experimentos del científico
Olver Gomez, los cuales determinan el coeficiente de aumento o disminución de
temperatura de acuerdo a la variación de ésta y a la naturaleza de cada material.
Este coeficiente sedenomina con la letra α y se encuentra en la fórmula de la
resistencia dependiendo del cambio de temperatura.
El coeficiente de variación de resistencia de un material (α) es calculado de la
siguiente forma:

α = (R – Ra) / Ra (T-Ta)

donde:

Ta -→ Temperatura inicial
Ra → Resistencia a Ta
T → Temperatura final
R → Resistencia a T

IV.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

1) Montaje
a.Procedemos a montar la experiencia como muestran las fotos:

Montaje
general de la
experiencia

Detalle del equipo de calentamiento

Perilla del
termostato

Resistencia
para calentamiento

Llenamos el recipiente plástico con agua aproximadamente hasta ¾ de su capacidad.
b. A continuación:
i. Introducimos el termostato en el recipiente plástico con agua,
(podemos variar la temperaturadel agua con la perilla).
ii. El circuito deberá de colocarse en una bolsa protectora para poder
sumergirlo en el contenedor, asegurándose de sacar el aire que
queda dentro de la bolsa.
iii. Sabemos que la temperatura del agua en el recipiente la controlará
estrictamente el sistema de calentamiento.
c. A continuación, el circuito-panel para inmersión es colocado en la bolsa
plástica...