Termodinamica

LABORATORIO DE ELECTROMAGNETISMO

PRÁCTICA No. 4


RESISTENCIA ÓHMICA, RESISTIVIDAD Y LEY DE OHM















SEMESTRE LECTIVO: 2014-I







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CONCEPTO
CALIFICACIÓN
Cuestionario Previo (30%)

Desarrollo (35%)

CuestionarioFinal (35%)

Calificación Práctica 4


domingo, 06 de abril de 2014


LABORATORIO DE ELECTROMAGNETISMO
DEPARTAMENTO DE FÍSICA


PRÁCTICA No. 4


RESISTENCIA ÓHMICA, RESISTIVIDAD Y LEY DE OHM

CUESTIONARIO PREVIO

1 Enuncie la Ley de Ohm en su forma escalar, describiendo sus variables y unidades correspondientes.
2 Los valores de resistencia óhmica se pueden obtener a través de uncódigo de colores. Investigue y muestre en una tabla el mismo.
3 Atendiendo al punto 2 indique el valor de las siguientes resistencias:



Resistencias

Primera
Bandas
Segunda

Tercera

Cuarta
1
Café
Negro
Rojo
Oro
2
Rojo
Violeta
Rojo
Oro
3
Café
Negro
Naranja
Plata
4
Amarillo
Violeta
Naranja
Plata
5
Rojo
Rojo
Verde
Rojo
6
Café
Negro
Negro
Oro

4 ¿Quécaracterísticas nominales proporciona el fabricante de una resistencia óhmica?
5 Considerando los valores nominales de resistencia óhmica, a partir de la expresión de potencia eléctrica, deduzca la fórmula que cuantifique el voltaje máximo que se puede aplicar a la misma.
6 Defina los conceptos: conductividad eléctrica y resistividad eléctrica.
7 ¿De qué parámetros geométricos y físicos dependela resistencia óhmica de un alambre conductor? Indique la ecuación de resistencia óhmica en función de estos parámetros.
8 Defina el concepto densidad de corriente eléctrica y escriba su expresión correspondiente.
9 Enuncie la Ley de Ohm en su forma vectorial, describiendo sus variables y unidades correspondientes
10 Escriba la expresión matemática de variación de la resistencia con respecto ala temperatura y defina cada término.


OBJETIVOS

I Aplicar el método del Puente de Wheatstone para medición de resistencia óhmica.
II Método de caída de potencial (Ley de Ohm), para medición de resistencia óhmica.
III Determinar la conductividad y resistividad de un material a partir de la Ley de Ohm en su forma vectorial.
IV Verificar la dependencia de la resistencia respecto a: lalongitud, el área de sección transversal y la resistividad.
V Observar la variación de la resistencia óhmica en función de la temperatura.


INTRODUCCIÓN

Resistencia óhmica, resistividad y ley de ohm.

Se recordara que un conductor es un material en cuyo interior hay electrones libres que se mueven por la fuerza ejercida sobre ellas por un campo eléctrico. El movimiento de las cargasconstituye una corriente. Si deseamos que circule una corriente permanente en un conductor, se debe mantener continuamente un campo, o un gradiente de potencial eléctrico dentro de él. Consideremos la figura 4.1 si hay “n” electrones libres por unidad de volumen, la carga total (dq) que atraviesa el área (s) en el tiempo (dt) y con una velocidad (v) es:






Figura 4.1 Hilo conductor.

Lacantidad de carga que atraviesa una sección de hilo conductor por unidad de tiempo, o sea, (dq/ dt), se denomina intensidad de corriente (i), dada por:
; Ampere; A 


Ahora bien de las ecuaciones anteriores de la carga total (dq) y de intensidad de corriente (i) se tiene:
i =nevs

Se define densidad de corriente eléctrica (J) como la razón de la intensidad de la corriente a la seccióntransversal, así
; 




Cabe mencionar que para materiales conductores se tiene la relación lineal (expresión vectorial de la ley Ohm) donde  es la conductividad propia del material.

Recordando
Se tiene
donde para el hilo conductor de la figura 4.1,
y de la ecuación de densidad de corriente eléctrica (J) tenemos , o bien ,

y definiendo resistencia eléctrica (óhmica) del...