Activ III 26

Actividad III.26 - Circuitos de corriente continua

Objetivo
Investigación de la dependencia entre la corriente y la tensión aplicadas a diversos
dispositivos eléctricos: resistencias metálicas, lámparas eléctricas, diodos, etc. Ley de
Ohm y características voltaje–corriente de diversos componentes. Estudio de distintos
métodos de medición de resistencias.

Proyecto 1.-

Construcción de undivisor de tensión

Equipamiento básico recomendado: Un multímetro (o bien un voltímetro). Una fuente
de tensión continua o batería de 9 V. Una resistencia variable de 100 Ω (reóstato de 100
Ω y 1 W).
En muchas aplicaciones prácticas es necesario disponer de una fuente de tensión
variable. Estas fuentes son dispositivos comunes en casi todos los laboratorios actuales
y se consiguen en una ampliavariedad de modelos que tienen especificaciones capaces
de adaptarse a las más variadas exigencias[1]. Sin embargo, es de gran utilidad poder
construir una fuente de tensión variable a partir de una fuente de tensión fija. En esta
experiencia nos proponemos construir una de ellas y estudiar sus características.
Un circuito útil para lograr este fin se ilustra esquemáticamente en la Fig. 26.1, y
estábasado en un divisor de tensión resistivo, construido con un reóstato o potenciómetro. La fuente de tensión fija (ε0) puede ser, por ejemplo, una batería de 9 V. Las resistencias R1 y R2 son partes del mismo reóstato. El punto móvil C divide al reóstato y define los valores de R1 y R2 y siempre se cumple Rreóstato = R1 + R2. La resistencia R0 es
una resistencia que sirve para limitar la intensidad dela corriente en el circuito (“resistencia limitadora”).
Antes de conectar una resistencia a un circuito, es necesario verificar si ella será
capaz de disipar la potencia generada en la misma. En el presente caso, si no usamos
una resistencia limitadora (R0 = 0 Ω), el reóstato deberá ser capaz de disipar la potencia
P = ε02/(R1+R2).

(26.1)

Si R1+R2 ≈ 100 Ω ya la fuente es ≈ 10 V, resulta P ≈ 1 W.Asegúrese que esta condición
de disipación se cumpla en su circuito.

Física re-Creativa – S.Gil y E. Rodríguez – Prentice Hall – Buenos Aires 2001

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Figura 26.1 Divisor de tensión resistivo. ε0 es una fuente de tensión
fija. La resistencia R0 es una resistencia limitadora de corriente. Con
ella puede disminuirse la potencia disipada en el reóstato. La resistencia
del reóstato es Rreóstato =R1 + R2. El punto C puede desplazarse
continuamente para definir los valores de R1 y R2.
Es fácil demostrar que, si no usamos una resistencia limitadora (R0 = 0 Ω), la tensión medida por el voltímetro será:
R2
⋅ ε0
R1 + R2
Si incluimos en el circuito una resistencia limitadora (R0 > 0), entonces:
V =

V =

R2
ε0
⋅ ε0 =
⋅ R2
R0 + R1 + R2
( R0 + Rreostato )

(26.2)

(26.3)

!"Usando un circuito comoel de la Fig. 26.1 verifique que la tensión medida
por el voltímetro efectivamente varía entre cero y un valor máximo al variar
la posición del cursor C.

Física re-Creativa – S.Gil y E. Rodríguez – Prentice Hall – Buenos Aires 2001

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Proyecto 2.Determinación de las características VoltajeCorriente de un conductor metálico – Ley de Ohm
Equipamiento básico recomendado: Dos multímetros (o bien unvoltímetro y un amperímetro). Una fuente de tensión continua o batería de 9 V. Una resistencia variable de
aproximadamente 100 Ω (reóstato de 100 Ω y 1 W). Algunas resistencias comerciales
de aproximadamente 50 Ω y 2 W. Una lámpara incandescente de unos 10 W @ 12 V.
El objetivo de este experimento es estudiar la característica voltaje–corriente (curva V-I) de una resistencia metálica R. Para estonos proponemos investigar la dependencia de la corriente I que pasa por la resistencia con la tensión V aplicada a la misma,
usando amperímetros y voltímetros para medir las magnitudes físicas correspondientes.
Se propone usar un circuito como el que se muestra en la Fig. 26.2. La resistencia R es
en esta primera parte una resistencia comercial de ≈ 50 Ω y 2 W. La fuente de tensión
variable...