termo

Laboratorio de Electrónica para físicos.
Práctica #1.
Edgar Fabián Pinzón Nieto, José Alejandro Hernández, Yesid Felipe Robles
Escuela de Física
Universidad Industrial de Santander

INTRODUCCIÓN
El mundo moderno gira en torno de la
utilización y fabricación de diferentes
aparatos e instrumentos electrónicos,
que han sido el fundamento del avance
tecnológico, económico e industrial deesta era. La base funcional de muchos
de estos aparatos, consiste en complejos
circuitos eléctricos constituidos por
múltiples elementos como resistores,
capacitares, inductores, transistores y
otros más, cuya combinación da origen a
las máquinas y equipos más asombrosos
que se crean día a día, por lo tanto a
través de este informe se presenta dos
principios
fundamentales
de
laelectrónica, aplicados al análisis de
circuitos eléctricos elementales, la ley de
Ohm y la solución de circuitos con
configuraciones de resistencias enserie o
paralelo. El manejo claro de estos
principios básicos permitirá
más
fácilmente de circuitos más complejos
que se encuentran en lo cotidiano.
OBJETIVOS:
1. Verificar experimentalmente la
linealidad de la ley de Ohm a
través de lamedición del voltaje y
corriente en un circuito sencillo.
2. Aplicar el método de resistencia
equivalente para circuitos de
resistencias en serie o paralelo en
el análisis de un circuito,
determinando la diferencial de
potencial y corriente a través de
una resistencia que compone el
circuito.

3. Calcular los errores porcentuales
entre los valores medidos en la
práctica y los valores teóricosobtenidos aplicando los principios
físicos descritos.
MARCO TEÓRICO
Para el desarrollo y análisis de esta
práctica se presenta como fundamento
teórico la discusión sobre la naturaleza
de la ley de Ohm y las configuraciones
básicas de resistencias en un circuito
eléctrico.
Se considera un conductor de área de
sección trasversal
y longitud
que
conduce una corriente como se muestra
enla figura 1. Se define la densidad de
corriente como la corriente por unidad
de área. Puesto que por definición la
corriente
responde a la expresión
donde
es el número de
partículas en el conductor, la carga de
cada partícula y
la velocidad de
deriva de las partículas. La densidad de
corriente es.

Figura 1. Conductor
de sección
Es importante
resaltar
que esta
transversal
A ylongitud
I
expresión es
válida bajo
dos condiciones:

La densidad de corriente es uniforme y la
superficie de la sección transversal es
perpendicular a la dirección de la
corriente. Cuando se mantiene una
diferencia de potencial
a través del
conductor se establece una densidad de
corriente y un campo eléctrico en el
conductor. Si la diferencia de potencial
es constante, se produceuna corriente
constante. Por lo tanto se establece una
relación de proporcionalidad entre la
densidad de corriente y el campo
eléctrico, donde la constante de
proporcionalidad
recibe el nombre de
conductividad del conductor. Entonces

Los materiales que obedecen a la
ecuación (2), se dice que cumplen la ley
de Ohm y son llamados materiales
óhmicos. La ley de Ohm establece que:
“Enmuchos
materiales,
la
proporcionalidad entre la densidad de
corriente y el campo eléctrico es una
constante S, que es independiente del
campo eléctrico productor de la
corriente.”[ ] Experimentalmente se ha
encontrado que no todos los materiales
cumplen esta propiedad, por tanto la Ley
de Ohm no es una ley fundamental de la
naturaleza sino una relación empírica
válida para ciertosmateriales.
Si el campo eléctrico creado por la
diferencia de potencial es uniforme a
través del conductor, la diferencia de
potencial se relaciona con el campo
eléctrico por medio de la expresión:

Reemplazando la ecuación (3) y (1) en
(2) se obtiene:

La cantidad
se denomina resistencia
del conductor. De acuerdo con la
ecuación (5) se define la resistencia
como la razón entre la...