5ley De OhmFBE

Guía del experimento

Física Básica Experimental
Física Básica Experimental I

Determinación de la resistencia eléctrica de un conductor lineal.
Dependencia de la resistencia eléctrica con
la naturaleza del material, las dimensiones geométricas
y la temperatura de un alambre conductor.
Departamento de Física Aplicada
Universidad de Cantabria
Diciembre 23, 2009
Tenga en cuenta que la lecturaprevia de esta guía y la
comprobación de las ecuaciones le llevará del orden de dos horas,
incluyendo la consulta de las palabras clave y la lectura de la
bibliografía específica.

Resumen
Se determina el valor de la resistencia eléctrica de un
alambre conductor por aplicación directa de la ley de Ohm y,
también, utilizando un puente de hilo. En ambos métodos, el
fundamento teórico es el mismo pero latécnica de medida es
distinta. Se utiliza corriente continua. Primeramente, se
comparan resistencias de alambres fabricados con diferentes
metales y con la misma geometría y, después, elegido un
metal, se comparan resistencias de alambres con diferentes
geometrías. Por último, se observa la variación de la
resistencia eléctrica del filamento metálico de una bombilla a
medida que éste se calientapor efecto joule, en un circuito
alimentado por corriente alterna.

Introducción
Corriente eléctrica es todo movimiento de cargas de una región a otra que,
generalmente, se producen en el seno de materiales que llamamos conductores. En un
metal ordinario, cobre o aluminio, algunos electrones tienen libertad para trasladarse y, en
ausencia de campo eléctrico, se mueven al azar a velocidades delorden de 106 m/s. En ese
caso, no hay flujo neto y, por tanto, no hay corriente. Si se establece un campo eléctrico E
estable en el seno del conductor, cada partícula cargada con carga q queda sometida a la
fuerza F = q E y, como consecuencia, se traslada sometida a frecuentes colisiones con los
iones, de gran masa y casi fijos en el material. Se establece así una intensidad de corriente,
definidacomo el flujo de cargas que atraviesa un área transversal en la unidad de tiempo.
Se mide en amperios.
Se puede mantener una corriente estacionaria, si el material conductor forma una
espira cerrada, es decir, un circuito completo. Elegido un segmento del circuito, el flujo de
carga hacia fuera, por un extremo, es igual al flujo de carga hacia dentro, por el otro
extremo, de manera que la corrientees la misma en todas las secciones transversales del
circuito. En algunos circuitos el sentido1 de la corriente es siempre el mismo, como ocurre
en una linterna, entonces decimos que la corriente es continua. Pero en otros, la corriente
es alterna, como ocurre en una televisión.

1 ¿Si la corriente es un escalar por qué nos referimos al “sentido de la corriente”?

1

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Física Básica Experimental I

La densidad de corriente j de un conductor depende del campo eléctrico E y de las
propiedades del material. En general, para los metales, j es proporcional a E. Esta
relación fue descubierta, en 1826, por Ohm. En este caso, la relación entre las magnitudes
j y E es (casi) constante y se denomina ley de Ohm. E/j = ρ recibe el nombre de
resistividad.En un conductor metálico, ρ casi siempre aumenta con la temperatura. Entre
cero y cien grados Celsius, se cumple aproximadamente
ρ(θ)= ρ0 [1 + α (θ -θ0)],
(1)
donde ρ0 es la resistividad a una temperatura de referencia θ0 (suele elegirse cero o veinte
grados Celsius) y ρ(θ) es la resistividad a la temperatura θ. α es el coeficiente de
temperatura de la resistividad2.
Cuando el conductor es unalambre de longitud l y sección constante A, la ley de
(2)
Ohm, E =ρ j (ρ constante),
lleva a V = ρ (L/A) I,
(3)
en donde V es la diferencia de potencial entre los extremos del alambre e I la corriente
total 3. Esta ecuación muestra que, si la resistividad ρ es constante, I es proporcional a V
(ley de Ohm). El cociente V / I en un conductor dado se denomina resistencia R:
R= V/I.
(4)
De la equación...