Resistividad

RESISTIVIDAD Ι

Determinar el coeficiente de resistividad del nicromel.
OBJETIVOS PARTICULARES 1) Habilidades: a) El alumno será capaz de: i) aplicar el método de mínimos cuadrados en el ajuste de datos experimentales que representan una función lineal. ii) calcular el error absolutos, relativo y porcentual. iii) manejar cifras significativas. iv) montar el dispositivo experimental paradeterminar la resistividad de un alambre conductor v) manejar el vernier para medir diámetros y el multímetro para medir la resistencia eléctrica. vi) escribir el reporte de laboratorio durante el periodo de clase. 2) Conceptos: a) El alumno será capaz de: i) determinar cual es la variable dependiente y cual la variable independiente ii) hacer un análisis dimensional de la pendiente de la recta y de laordenada al origen. iii) dar una interpretación física de la pendiente de la recta. iv) dar una interpretación física de que es la resistividad eléctrica de un alambre conductor.

Para un conductor con resistividad ,la densidad de corriente J en un punto donde el campo eléctrico es E están relacionadas por la ley de Ohm E=pJ Cuando se cumple la ley de Ohm, p es constante e independiente de lamagnitud de campo eléctrico, de modo que E es directamente proporcional a J. Si embargo, con frecuencia interesa más la corriente eléctrica total en el conductor que J y más en la diferencia de potencial entre los extremos que en E. Esto se debe a que la intensidad de corriente eléctrica y la diferencia de potencial son más fáciles de medir que J y E. Suponga que el conductor es un cable de longitudI y sección transversal A, como se muestra en la figura 1.
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Figura 1. Conductor con sección transversal uniforme Sea V la diferencia de potencial entre los extremos de potencial más alto y más bajo del conductor, de modo que V es positiva, debido a que la corriente en un conductor fluye en la dirección de E, sin importar el signo de las cargas en movimiento y debido a que E tiene ladirección en que disminuye el potencial eléctrico. A Medida de que la corriente fluye a través de la diferencia de potencial, se pierde energía potencial eléctrica, la cual se transfiere a los iones del material conductor durante los choques. Se puede relacionar el valor de la corriente I con la diferencia de potencial entre los extremos del conductor. Si las magnitudes de la densidad de corriente J y delcampo eléctrico E son uniformes a lo largo del conductor, la corriente total está dada por I = JA, y la diferencia de potencial entre los extremos es V = El. De estas dos ecuaciones y con la ley de Ohm se obtiene: (1)

Esta ecuación muestra que cuando la resistividad p es constante, la corriente total I es proporcional a la diferencia de potencial V. La razón de V a l para un conductor enparticular se conoce como su resistencia R. (2)

Al comparar esta definición de R con la ecuación (1), se ve que la resistencia de un conductor se relaciona con la resistividad p del material mediante (3) Esta ecuación muestra que la resistencia R de un material Conductor es directamente proporcional a su longitud e Inversamente proporcional a I la resistividad del material de que está hecho elconductor.

siempre y cuando la longitud I sea la variable independiente. Pregunta 1. Demuestra que el término de la derecha de la ecuación ( 3) tiene unidades de resistencia eléctrica. Como puedes ver, ambos miembros de la ecuación (3 ) tienen las mismas unidades. Esto significa que la ecuación es dimensionalmente correcta. Pregunta 2. Demuestra que las unidades de la pendiente de la recta son deresistencia eléctrica sobre el producto del área por la longitud. PROCEDIMIENTO. Para determinar la resistividad p se medirá. la resistencia eléctrica R de una longitud I de alambre de nicromel, Estas mediciones se harán con un multímetro digital y con una regla de madera respectivamente. Arma el siguiente dispositivo:

Figura 2. Dispositivo experimental para determinar la resistivdad de un...