electricidad y magnetismo
Páginas: 6 (1280 palabras)
Publicado: 25 de abril de 2013
UNIVERSIDAD CENTRAL DE CHILE
FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICAS
INGENIERÍA CIVIL INDUSTRIAL
Laboratorio 2, Electricidad y Magnetismo
Integrantes: - Ricardo Ocaranza
- Bastian Carrasco
Profesor: Felipe Aguilar
Fecha de entrega: 24/04/2013
1.- Introducción
George Simon Ohm (Alemán 1787-1854) determino en 1826 la ley que lleva su nombre(ecuación (1)). Ohm tomo una sección de alambre delgado muy largo y lo conecto con diferentes bateras en serie midiendo la corriente que circulaba a través del alambre. De los datos obtenidos, dedujo que la corriente I era directamente proporcional al voltaje V. Concluyo que para un alambre dado, la razón entre el voltaje V y la corriente I equivale a una constante.
V = I*R (1)
Por otra parte,Ohm estableció que la corriente es directamente proporcional al voltaje solo cuando el largo y diámetro del alambre sea constante. Comprobó, además, que con un voltaje V la corriente I en el circuito era inversamente proporcional a la longitud del alambre usado. Esto es, cuando se duplicaba la longitud del alambre (con V = cte.), la corriente se reduzca a la mitad de su valor original. Finalmente,encontró que el diámetro del alambre y el tipo de material también afectaban a la corriente. Con esto dedujo que cada alambre tenía una propiedad específica que impedía el flujo de la corriente. Esta propiedad fue más tarde llamada Resistencia R.
La unidad de resistencia eléctrica en el sistema internacional es el Ohm (Ω), es decir: 1 ohm = 1Ω = 1volt/1Ampere = 1V /1A.
Sabiendo que laresistencia eléctrica se calcula de la siguiente manera: R = V²/P, por lo tanto el valor de voltaje quedaría expresado de la siguiente forma:
(2)
Carga de un condensador
La forma de cargar un condensador se muestra en la figura 1.
Figura 1: Circuito de carga de un condensador.
La ecuación que da cuenta de la carga de un condensador es:
Vc = V (1 – et/RC)(3)
De la ecuación 1 se ve que para t = 0, Vc = 0 empezando el proceso de carga y en t >> 0, Vc = V en donde el condensador está cargado. Luego, se tiene que et/RC = 1-Vc/V , haciendo logaritmo natural se obtiene:
ln(V - Vc) = -tRC + ln(V ).
Si se grafica ln(V 1 - V c) v/s t, se obtiene una recta cuya pendiente es igual al valor recíproco de la constante de tiempo de carga τ delcircuito.
Descarga de un condensador
La forma de descargar un condensador se muestra en la figura 2.
Figura 2: Circuito de descarga de un condensador.
La ecuación que da cuenta de la carga de un condensador es:
Vc = V e-t/RC (4)
De la ecuación 2 se ve que para t = 0, Vc = V (justo antes del proceso de descarga) y en t >> 0, Vc = 0 en donde el condensador estadescargado. Luego, se tiene que e-t/RC = Vc/V, haciendo logaritmo natural se obtiene:
ln(Vc) = -tRC + ln(V)
Si se grafica ln(Vc) v/s t, se obtiene una recta cuya pendiente es igual al valor recíproco de la constante de tiempo de carga τ del circuito.
Materiales
Fuente voltaje DC.
Resistencia.
Tester.
Cables.
Cronómetro.
Resistencia de valor 100kΩ y 300kΩ.
Condensador de 330µF.Objetivo general
Verificar la ley de ohm.
Estudiar la carga y descarga de un condensador.
Objetivo específico
Determinar experimentalmente la constante de tiempo τ de carga y descarga de un condensador.
Estudiar la relación existente entre la corriente y el voltaje en un circuito.
2.- Marco teórico
Como lo que buscamos determinar en este experimento es comprobar si se cumple la ley de ohmexperimentalmente y teóricamente, además de estudiar la carga y descarga de un condensador, sabemos que:
Donde J es la densidad de corriente.
Donde es la conductividad eléctrica.
Donde = L
Por lo tanto ya que J = y J = entonces:
Como = R, la ecuación cumple con la ley de ohm:
3.- Procedimiento experimental
Para la primera actividad realizada se eligió una resistencia al...
FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICAS
INGENIERÍA CIVIL INDUSTRIAL
Laboratorio 2, Electricidad y Magnetismo
Integrantes: - Ricardo Ocaranza
- Bastian Carrasco
Profesor: Felipe Aguilar
Fecha de entrega: 24/04/2013
1.- Introducción
George Simon Ohm (Alemán 1787-1854) determino en 1826 la ley que lleva su nombre(ecuación (1)). Ohm tomo una sección de alambre delgado muy largo y lo conecto con diferentes bateras en serie midiendo la corriente que circulaba a través del alambre. De los datos obtenidos, dedujo que la corriente I era directamente proporcional al voltaje V. Concluyo que para un alambre dado, la razón entre el voltaje V y la corriente I equivale a una constante.
V = I*R (1)
Por otra parte,Ohm estableció que la corriente es directamente proporcional al voltaje solo cuando el largo y diámetro del alambre sea constante. Comprobó, además, que con un voltaje V la corriente I en el circuito era inversamente proporcional a la longitud del alambre usado. Esto es, cuando se duplicaba la longitud del alambre (con V = cte.), la corriente se reduzca a la mitad de su valor original. Finalmente,encontró que el diámetro del alambre y el tipo de material también afectaban a la corriente. Con esto dedujo que cada alambre tenía una propiedad específica que impedía el flujo de la corriente. Esta propiedad fue más tarde llamada Resistencia R.
La unidad de resistencia eléctrica en el sistema internacional es el Ohm (Ω), es decir: 1 ohm = 1Ω = 1volt/1Ampere = 1V /1A.
Sabiendo que laresistencia eléctrica se calcula de la siguiente manera: R = V²/P, por lo tanto el valor de voltaje quedaría expresado de la siguiente forma:
(2)
Carga de un condensador
La forma de cargar un condensador se muestra en la figura 1.
Figura 1: Circuito de carga de un condensador.
La ecuación que da cuenta de la carga de un condensador es:
Vc = V (1 – et/RC)(3)
De la ecuación 1 se ve que para t = 0, Vc = 0 empezando el proceso de carga y en t >> 0, Vc = V en donde el condensador está cargado. Luego, se tiene que et/RC = 1-Vc/V , haciendo logaritmo natural se obtiene:
ln(V - Vc) = -tRC + ln(V ).
Si se grafica ln(V 1 - V c) v/s t, se obtiene una recta cuya pendiente es igual al valor recíproco de la constante de tiempo de carga τ delcircuito.
Descarga de un condensador
La forma de descargar un condensador se muestra en la figura 2.
Figura 2: Circuito de descarga de un condensador.
La ecuación que da cuenta de la carga de un condensador es:
Vc = V e-t/RC (4)
De la ecuación 2 se ve que para t = 0, Vc = V (justo antes del proceso de descarga) y en t >> 0, Vc = 0 en donde el condensador estadescargado. Luego, se tiene que e-t/RC = Vc/V, haciendo logaritmo natural se obtiene:
ln(Vc) = -tRC + ln(V)
Si se grafica ln(Vc) v/s t, se obtiene una recta cuya pendiente es igual al valor recíproco de la constante de tiempo de carga τ del circuito.
Materiales
Fuente voltaje DC.
Resistencia.
Tester.
Cables.
Cronómetro.
Resistencia de valor 100kΩ y 300kΩ.
Condensador de 330µF.Objetivo general
Verificar la ley de ohm.
Estudiar la carga y descarga de un condensador.
Objetivo específico
Determinar experimentalmente la constante de tiempo τ de carga y descarga de un condensador.
Estudiar la relación existente entre la corriente y el voltaje en un circuito.
2.- Marco teórico
Como lo que buscamos determinar en este experimento es comprobar si se cumple la ley de ohmexperimentalmente y teóricamente, además de estudiar la carga y descarga de un condensador, sabemos que:
Donde J es la densidad de corriente.
Donde es la conductividad eléctrica.
Donde = L
Por lo tanto ya que J = y J = entonces:
Como = R, la ecuación cumple con la ley de ohm:
3.- Procedimiento experimental
Para la primera actividad realizada se eligió una resistencia al...
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