Conductores Y Ley De Ohm

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE FISICA Y MATEMATICAS
CARRERA Licenciatura en Física y Matemáticas PRACTICA N° 5 Profesor Alumno NOMBRE DE LA PRACTICA Dr. Arturo F. Méndez Sánchez Edgar Gonzalo Cisneros Bernal NOMBRE DE LA ASIGNATURA Física III LABORATORIO DE FISICA III Conductores y ley de Ohm

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OBJETIVOS

Definir que es un conductor y suscaracterísticas. Presentar la ley de Ohm. Utilizar el concepto de ley de Ohm para buscar relaciones entre voltaje e intensidad en un conductor. Observar y explicar el concepto no lineal de una lámpara incandescente al aplicarle una diferencia de potencial. Aprender a determinar la resistencia equivalente en arreglos de resistores serie y paralelo. Aprender el valor de los resistores empleando diferentesÓhmetros, el código de colores y la ley de Ohm. Aprender a utilizar el voltmetro y amperímetro tanto analógico como digital en la medición en resistores.

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INTRODUCCION Y APLICACIONES

Aunque la materia ordinaria es neutra, pues contiene igual número de cargas positivas y negativas presentan muchos comportamientos diferentes al ser colocados en campos eléctricos. Algunos materiales pueden conducirelectricidad inclusive en campos sumamente pequeños, mientras que otros mantienen su estado no conductor en campos enormes. En esta práctica vamos a estudiar el comportamiento básico de los conductores pero limitaremos nuestro estudio a los circuitos de corriente directa (CD), donde la dirección de la corriente no cambia con el tiempo. En los circuitos que solo contienen baterías y resistores yasea en serie, paralelo o mixto, la magnitud de la corriente no cambia con el tiempo, mientras que en los circuitos que contienen capacitores la magnitud puede depender del tiempo. Las aplicaciones de este tipo de circuitos son bastamente utilizables, principalmente en circuitos electrónicos que pueden controlar una amplia gama de aparatos como: motores, lámparas, relevadores, leds, planchaseléctricas etc. Solo por enumerar algunas pero en general cualquier tipo de carga, especificarlas saldría de los marcos a estudiar en esta práctica.

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TEORIA

Conductor eléctrico Un conductor eléctrico es un material que ofrece poca resistencia al paso de la electricidad. Generalmente son aleaciones o compuestos con electrones libres que permiten el movimiento de cargas. Son materiales cuyaresistencia al paso de la electricidad es muy baja. Los mejores conductores eléctricos son los metales y sus aleaciones, aunque existen otros materiales no metálicos que también poseen la propiedad de conducir la electricidad, como el grafito o las disoluciones y soluciones salinas (por ejemplo, el agua de mar) o

cualquier material en estado de plasma. Materiales Óhmicos Entre las colisiones con losiones de la red, los electrones en un material conductor, son acelerados por el campo eléctrico E y, por lo mismo, su velocidad de deriva es proporcional a E. La densidad de corriente también es ⁄ deba ser proporcional a proporcional a ; es, pues, razonable que (cuya magnitud está definida así E. De hecho, observamos este tipo de comportamiento en una amplia gama de materiales. La constante deproporcionalidad entre la densidad de corriente y el campo eléctrico es la conductividad eléctrica del materia: (3-1) Un valor grande de indica que el material es un buen conductor de corriente eléctrica. La conductividad es una propiedad de todo el material, no de alguna parte de él. La unidad de conductividad en el SI es el siemens por metro (S/m), donde el siemens se define como

Es más comúnencontrar materiales caracterizados por su resistividad, que es el inverso de la conductividad: ⁄ En este caso la ecuación 3-1 queda así (3-3) La unidades de la resistividad son ohm-metro, donde el ohm (cuyo símbolo es Ω) se define así (3-2)

Las ecuaciones 3-1 y 3-3 son válidas solo en los materiales isotrópicos, cuyas propiedades eléctricas son iguales en todas direcciones. En ellos j...