Electricidad

FÍSICA


Facultad de Farmacia y Bioquímica

TP.  N°1

MÓDULO III

“Electricidad”



















OBJETIVOS
Estudiar y medir los distintos componentes de los circuitos eléctricos.
Determinación del valor de la fuerza electromotriz (FEM) y de la resistencia interna de una pila o batería.
Comprobar la relación existente entre la resistencia de un conductormetálico y las siguientes características del mismo: longitud, espesor, material
Determinación de la resistividad de un alambre de Ni-Cr y otro de hierro galvanizado.
Determinación del valor de una resistencia incógnita mediante el método del puente de hilo.

FUNDAMENTOS

En el desarrollo del trabajo práctico desarrollaremos como actividades prácticas la Potenciometría y la medición y cálculo de laResistencia-Resistividad.
Como base fundamental utilizaremos la ley de Ohm:



La potenciometría es la medición del valor de la fuerza electromotriz (FEM) de una pila o batería. Determinaremos una FEM incógnita utilizando el método grafico, el cual se basa en la construcción de un gráfico de diferencia de potencial en función de la intensidad de la corriente, donde la pendiente de dicharecta es la resistencia interna de la Batería y la ordenada al origen la FEM propiamente dicha.
Para obtener los datos experimentales realizaremos una serie de circuitos eléctricos que varían la disposición (en paralelo o en serie) y cantidad de resistencias.
Utilizaremos un amperímetro para medir la intensidad de la corriente. Este instrumento debe ser conectado en serie ya que este instrumentotiene una resistencia interna pequeña lo que permite medir la totalidad de la corriente cuando está conectado de esta forma.
Utilizaremos un voltímetro para medir el voltaje entre dos puntos. Se conecta en paralelo ya que este tiene una resistencia interna muy grande y con ello permite medir diferencia de potencia que existe entre los dos puntos.















Como vimosconstruiremos distintos circuitos variando la disposición y número de resistencias, por lo tanto:



Consideramos nula la resistencia del amperímetro por lo tanto:



Reemplazando y reordenando obtenemos la siguiente ecuación que nos indica como varía la intensidad y la diferencia de potencial al variar la resistencia:



Si la pila fuera ideal su resistencia interna sería nula y por lo tantoel voltaje entre los terminales sería el máximo posible y por lo tanto igual a la FEM. En la práctica dispondremos de una pila real que posee resistencia interna por lo que el voltaje que podamos medir dependerá de la intensidad de la corriente que pase por el circuito y no será igual a la FEM. Por lo tanto para estimar el valor real de la pila recurriremos a la extrapolación de la recta queobtendremos gráficamente.

Resistencia y Resistividad:

Utilizaremos la siguiente ecuación como fundamento de esta parte de la práctica:



Utilizaremos un óhmetro para medir la resistencia, este instrumento posee una fuente de tensión propia por lo tanto para medir una resistencia se debe desconectar la fuente original del circuito antes de conectar el dispositivo.
Para determinar la(resistividad) utilizamos un hilo de un mismo material y misma área, al variar la longitud de la medida obtendremos distintos valores de R. Con esos datos construiremos un gráfico de L(R). Luego deduciremos el valor de con la pendiente:
Por último calculamos de un hilo variando el área y luego variando la longitud de un hilo de otro material.











Puente de hilo:


La Figuramuestra la disposición eléctrica del circuito .En la Figura 1 vemos que, Rx es la resistencia cuyo valor queremos determinar, R1, R2 y R3 son resistencias de valores conocidos, además la resistencia R2 es ajustable. Si la relación de las dos resistencias del brazo conocido (R1/R2) es igual a la relación de las dos del brazo desconocido (Rx/R3), el voltaje entre los dos puntos medios será nulo y por...