Fis III 7
Páginas: 5 (1009 palabras)
Publicado: 27 de octubre de 2015
1. EXPERIMENTO Nº 7: FUENTE DE FUERZA ELECTROMOTRIZ
2. OBJETIVOS:
Describir las funciones de una fuente de fuerza electromotriz ( fem )
Determinar la fem y la resistencia interna de la fuente
Hacer mediciones de corrientes, de voltajes y cálculos de potencia.
3. TEORÍA:
I.- Fuente de Fuerza Electromotriz, fem o .
Una fuente de fuerza electromotriz , es undispositivo que puede suministrarle energía eléctrica a un circuito. El dispositivo convierte previamente la energía química, o mecánica u otras formas de energía, en energía eléctrica.
Por ejemplo en el circuito de la figura 1, se muestran una fuente de fem (o de voltaje) , con su resistencia interna r, conectado en serie con una resistencia externa R.
Las funciones de la fuente en uncircuito son:
Establecer un voltaje o diferencia de potencial Vab entre los polos a y b de la fuente, lo cual origina una corriente eléctrica I = q / t.
Durante su movimiento la carga q pierde una energía UJ al pasar por las resistencias R y r. Esta energía perdida se transforma en calor (efecto Joule). El valor de la energía disipada como calor en un tiempo t es:
3124200170180UJ = VR q + Vr q …… ( 1 )
donde VR y Vr son los voltajes
en R y r respectivamente .
2) Realizar un trabajo w para que
la carga q pase del polo b al
polo a por el interior de la fuente,
de tal modo que q aumenta
su energía potencial .El valor de la fem , se define Figura 1. La fuente de fem esta
como el trabajo por unidad de indicada por el rectángulo. Su polo
carga que realiza la fuente: positivo es el punto a y el negativo
es elpunto b. Los signos (+) y (-)
= w / q …...…….…. ( 2 ) permiten indicar los puntos de
mayor y menor potencial
Por lo tanto la energía Uf que entrega la fuente al circuito en un tiempo t es:Uf = w = q …….…………… ( 3 )
Nótese en el circuito de la figura (1) que:
La corriente I circula en una resistencia R de mayor a menor potencial, es decir de positivo ( + ) a negativo ( - ). El valor del voltaje en la resistencia es V = R I.
La fem de la fuente hace circular a la corriente I, dentro de la bateria de ( - ) a ( +) para que las cargas q ganen energía.
II.- Energía y Potencia en los circuitos de c.c.
Teniendo en cuenta la ecuación ( 3 ), podemos calcular la energía por unidad de tiempo o potencia Pf que entrega la fuente al circuito :
…….…………….. ( 4 )
donde I es la corriente que circula por la fuente de fem .
Unidades de potencia: P = [J / s ] = watts o vatio ( W)
La energía por unidad de tiempo o potencia que se disipa como calor se puede obtener a partir de ( 1 ):
..……….......( 5 )
En la ecuación ( 5 ) tenemos:
- Potencia Externa
Es la disipada en la resistencia de carga R
.…………………. ( 6 )
En ( 6 ) se ha considerado queVR = I R .
- Potencia Interna
Es la disipada en la resistencia interna de la fuente
…………………… ( 7 )
Por conservación de la energía se debe cumplir que la energía entregada por la
fuente es igual a la disipada en las resistencias:
……………………………………… ( 8 )...
2. OBJETIVOS:
Describir las funciones de una fuente de fuerza electromotriz ( fem )
Determinar la fem y la resistencia interna de la fuente
Hacer mediciones de corrientes, de voltajes y cálculos de potencia.
3. TEORÍA:
I.- Fuente de Fuerza Electromotriz, fem o .
Una fuente de fuerza electromotriz , es undispositivo que puede suministrarle energía eléctrica a un circuito. El dispositivo convierte previamente la energía química, o mecánica u otras formas de energía, en energía eléctrica.
Por ejemplo en el circuito de la figura 1, se muestran una fuente de fem (o de voltaje) , con su resistencia interna r, conectado en serie con una resistencia externa R.
Las funciones de la fuente en uncircuito son:
Establecer un voltaje o diferencia de potencial Vab entre los polos a y b de la fuente, lo cual origina una corriente eléctrica I = q / t.
Durante su movimiento la carga q pierde una energía UJ al pasar por las resistencias R y r. Esta energía perdida se transforma en calor (efecto Joule). El valor de la energía disipada como calor en un tiempo t es:
3124200170180UJ = VR q + Vr q …… ( 1 )
donde VR y Vr son los voltajes
en R y r respectivamente .
2) Realizar un trabajo w para que
la carga q pase del polo b al
polo a por el interior de la fuente,
de tal modo que q aumenta
su energía potencial .El valor de la fem , se define Figura 1. La fuente de fem esta
como el trabajo por unidad de indicada por el rectángulo. Su polo
carga que realiza la fuente: positivo es el punto a y el negativo
es elpunto b. Los signos (+) y (-)
= w / q …...…….…. ( 2 ) permiten indicar los puntos de
mayor y menor potencial
Por lo tanto la energía Uf que entrega la fuente al circuito en un tiempo t es:Uf = w = q …….…………… ( 3 )
Nótese en el circuito de la figura (1) que:
La corriente I circula en una resistencia R de mayor a menor potencial, es decir de positivo ( + ) a negativo ( - ). El valor del voltaje en la resistencia es V = R I.
La fem de la fuente hace circular a la corriente I, dentro de la bateria de ( - ) a ( +) para que las cargas q ganen energía.
II.- Energía y Potencia en los circuitos de c.c.
Teniendo en cuenta la ecuación ( 3 ), podemos calcular la energía por unidad de tiempo o potencia Pf que entrega la fuente al circuito :
…….…………….. ( 4 )
donde I es la corriente que circula por la fuente de fem .
Unidades de potencia: P = [J / s ] = watts o vatio ( W)
La energía por unidad de tiempo o potencia que se disipa como calor se puede obtener a partir de ( 1 ):
..……….......( 5 )
En la ecuación ( 5 ) tenemos:
- Potencia Externa
Es la disipada en la resistencia de carga R
.…………………. ( 6 )
En ( 6 ) se ha considerado queVR = I R .
- Potencia Interna
Es la disipada en la resistencia interna de la fuente
…………………… ( 7 )
Por conservación de la energía se debe cumplir que la energía entregada por la
fuente es igual a la disipada en las resistencias:
……………………………………… ( 8 )...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.