Resistividad

Universidad Rafael Landivar
Laboratorio Fisica III
Ing. Salvador Tuna

PRÁCTICA DE LABORATORIO 4
Determinación de la Resistividad de un Material

Silvia Ruiz 1039909
Ingeniería Civil
2 de octubre de 2010
Resumen

El objetivo de esta practica es entender como es que la resistividad de un material afecta su resistencia, para esto se armo un sistema en el que se podía verificar lacorriente y voltaje que pasaba por un material, en este caso el nicromo. Variando datos como la longitud del material, la corriente y el voltaje que pasaban por este se pudo calcular la resistividad del mismo y compararla con los datos ya comprobados para el nicromo.

Antecedentes

La resistencia eléctrica de un objeto es una medida de su oposición al paso de una corriente, la resistencia eléctricatiene un parecido conceptual a la fricción en la física mecánica. La unidad de la resistencia en el Sistema Internacional de Unidades es el ohmio (Ω). Para su medición en la práctica existen diversos métodos, entre los que se encuentra el uso de un ohmiómetro. Además, su cantidad recíproca es la conductancia, medida en Siemens.

Para una gran cantidad de materiales y condiciones, la resistenciaeléctrica no depende de la corriente eléctrica que pasa a través de un objeto o de la tensión en los terminales de este. Esto significa que, dada una temperatura y un material, la resistencia es un valor que se mantendrá constante. Además, de acuerdo con la ley de Ohm la resistencia de un objeto puede definirse como la razón de la tensión y la corriente:

También se puede definir en función delmaterial de la siguiente manera:

donde es la resistividad del material, la longitud y el área de su sección transversal.

Según sea la magnitud de esta medida, los materiales se pueden clasificar en conductores, aislantes y semiconductores. Existen además ciertos materiales en los que, en determinadas condiciones de temperatura, aparece un fenómeno denominado superconductividad, en el que elvalor de la resistencia es prácticamente nulo.

La resistividad de un metal casi siempre aumenta con la temperatura, a medida que la temperatura aumenta los iones del conductor vibran con mayor amplitud lo que aumenta la probabilidad que el electrón en movimiento choque con un ion, esto dificulta la deriva de los electrones en el conductor y por lo tanto reduce la corriente. El cambio deresistividad de un metal en función de su temperatura esta dado por:

donde es el coeficiente de la temperatura de la resistividad.

Diseño Experimental

Material y Equipo

* Medio metro de alambre de nicromo
* Una cinta métrica
* Dos multímetros
* Cables de conexión Banana-Banana, lagarto Banana
* Un reóstato o Potenciómetro
* Una fuente de voltaje de DC o equivalente* Un vernier
* Cinta adhesiva

Desarrollo

1. Haciendo uso del Vernier medir el diámetro del alambre de nicromo y calcular el área transversal del alambre.
2. Calibrar la fuente de voltaje a 5 VCD midiéndola en sus bornes.
3. Armar el equipo como se muestra en la figura, con una separación entre lagarto y lagarto de aproximadamente 15cm, configurar los multímetros uno paravoltaje (conectarlo en paralelo) y otro para corriente (conectarlo en serie).

Figura 1. Imagen del sistema montado

Figura 2. Diagrama del circuito

4. Variar lentamente el reóstato (o potenciómetro), anotar 7 variaciones de voltaje y corriente.
5. Repetir el paso anterior para 30cm y posteriormente 45cm aproximadamente.
6. Realizar un gráfico de V vrs. I para las tres distintaslongitudes.
7. Interpretar la pendiente.
8. Comparar el valor teórico de la resistencia calculado en cada uno de los gráficos anteriores, con el medido con el multímetro para cada una de las longitudes.
9. Promediar el valor de la resistividad calculada del nicromo y compararlo con la tabla de valores que aparece en la cañonera.
10. Calcular las incertezas para cada caso.

Datos...