fisica

:: OBJETIVOS [2.1]
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Comprobar experimentalmente la ley de Ohm.
Analizar las diferencias existentes entre elementos lineales (óhmicos) y no lineales (no
óhmicos).
Aplicar técnicas de análisis gráfico y ajuste de curvas a los datos obtenidos en el
laboratorio.
Expresar correctamente la incertidumbre en medidas eléctricas.
A través de esta práctica experimental, el estudiantepodrá verificar la ley de Ohm,
identificará y diferenciará comportamientos lineales y no lineales que presentan
elementos de circuitos eléctricos y además aplicará técnicas de análisis sobre datos
experimentales, discutidas en el laboratorio de física I.

:: PREINFORME [2.2]
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Consulte y explique los conceptos de energía potencial gravitacional; energía potencial
eléctrica, y explicar suanalogía .

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Explique ¿que es? potencial gravitacional; potencial eléctrico y discutir la analogía
asociada a estos conceptos físicos.

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Expresar el concepto de resistencia eléctrica (R) como función de la longitud (L), el
diámetro (φ) del conductor e igualmente como función de la resistividad del material
(ρ) de que está construida.

:: EQUIPOS Y MATERIALES [2.3]
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•Reóstatos 100 Ω ó 330 Ω.
Multímetro digital Fluke o Hi- Tech.
Multímetro análogo Leybold.
Fuente de alimentación de corriente directa DC variable Phywe.
10 conductores.

Carlos A. Holguín T.

Capitulo 2. Laboratorio de Física II

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:: MARCO TEÓRICO [2.4]
La ley de Ohm [2.4.1]:.
La ley de Ohm establece que, a una temperatura dada, existe una proporcionalidad
directa entre ladiferencia de potencial V aplicada entre los extremos de una
resistencia R y la intensidad de corriente I que circula por dicho conductor. La
relación matemática que expresa la ley de Ohm, fue descubierta y demostrada por el
físico alemán Georg Simon Ohm en 1827 y la podemos escribir como:
V=I×R

(2.1)

Donde R representa la resistencia del conductor, que se mide en ohm Ω, siempre
que ladiferencia de potencial V se mida en volt y la corriente I en ampere A .
.
La ley de Ohm no es una propiedad general de la materia, ya que no todas las
sustancias y dispositivos la obedecen. Una sustancia que se comporta de acuerdo
con la ley de Ohm, recibe el nombre de “conductor óhmico” o “conductor lineal”;
en caso contrario, el conductor se denomina “no lineal”.
Mediante el montaje delcircuito de la figura 2.1 se puede verificar si es lineal o no
la resistencia R en dicho circuito.

Figura 2.1
Cálculo de la incertidumbre total de una variable eléctrica [2.4.2]:.
El Cálculo diferencial ofrece una simplificación considerable para calcular la
incertidumbre δ z para una función Z de varias variables.
Por ejemplo

Si

Z = f (x,y)

(2.2)

Se tendrá entonces que para calcularla incertidumbre δ z ≡ Δz , se toma como
apropiada la diferencial exacta (diferencial total).
Carlos A. Holguín T.

Capitulo 2. Laboratorio de Física II

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dz =

Así

∂ f
∂f
dx+
dy
∂y
∂x

(2.3)

Se toma esta diferencial exacta y se trata por diferencias finitas δ z , que se pueden
calcular a partir de las incertidumbres δ x y δ y , así:

δ z =

∂ f
∂f
δ x+
δ y
∂x∂y

(2.4. a)

∂ f
∂f
Δx +
Δy
∂x
∂y

(2.4. b)

O su forma equivalente:

Δz =

donde: δ z ≡ Δz ; δ x ≡ Δx

;

δ y ≡ Δy

(2.4.c)

La aplicación de esta metodología se visualiza mejor a través del siguiente caso.
Ejemplo: 2.1
La diferencia de potencial a través de una resistencia es V = ( 9,7 ± 0,1) volt y la
intensidad de corriente es I = (1,2 ± 0,1) ampere, el valor dela resistencia según la
ley de Ohm al aplicar la ecuación (2.1) será:

R=

V
I

es decir R = 8,08 Ω

¿Cómo se calcula la incertidumbre absoluta del valor de la resistencia?.
Solución:
Sobre la ecuación (2.1) se aplica la ecuación (2.4.a), para evaluar las derivadas
parciales de la función R (V, I).
Así

R=

∂R
V
⇒ δR =
∂V
I

δV +

∂R
∂I

δI

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