Informe de fuerza electromotriz

FUERZA ELECTROMOTRIZ, RESISTENCIA INTERNA, EFICIENCIA Y POTENCIA DE UNA FUENTE DE CORRIENTE CONTINUA

I. OBJETIVOS
Calcular experimentalmente la fuerza electromotriz E, la resistencia interna, potencia y corriente de corto circuito de una batería respecto a 2 configuraciones de circuito distintas.

II. FUNDAMENTO TEORICO:
La fuerza electromotriz E, en un circuito se encarga de estableceruna diferencia de potencial con lo cual se crea corriente en un circuito, su origen se encuentra a partir de un campo eléctrico no conmutativo denominado campo electromotor Em. En un circuito las cargas siempre Vegan de mayor o menor potencial pero al pasar por la fuente de fuerza electromotriz o fem son impulsadas de un potencial menor a uno mayor. La energía para que produzca este impulso unmuchos casos es química (también pueden ser de otros tipos). El valor de la fem E esto expresado en voltios y nos indica el potencial del corre positivo (+) de la batería con respecto al negativo (-).
Todas las baterías poseen un valor de resistencia interna r lo cual hace que el potencial de un borre (+) con respecto al otro (-) sea diferente al valor de su fem E consideremos que el circuitoexterior tiene una resistencia total R entonces al aplicar la ley de kincho ff de las mallas.
E – ir – iR=0 (1,1)

Al conectar al circuito como se muestra en la figura 1.1 (Véase anexos) la potencial V que pasa a través de la resistencia se encuentra que V=IR entonces al despejar (1,1)
V=E – ir(1,2)

En donde el valor de i puede ser obtenido con un amperímetro, con lo cual se puede determinar el valor de E para i=0, así mismo como la corriente de corto circuito icc cuando V=0, como E=0 y Ncc no se podrán tener como dato directo esto se lograra extrapalondra la recta hallada con otros datos hallados para la i y V.
En donde icc = E/r

Potencia:
Viene serla rapidez con que se entrega energía por parte de la batería al circuito definido en general como P=IV, para nuestro caso calcularemos la potencia externa dada al circuito sabiendo que tiene una definición de potencial V entre los bordes de la batería y una resistencia total R y una intensidad i: como:
Pext=i2R=E2R/(R+r)2

en donde al derivar “P” respecto a R se cumple que la potencia máximase halla cuando
E2(r – R)/(R+r)2=0 entonces r=R

Y de aquí se obtiene que la potencia máxima es PMAX = E2/4r debido a que la potencia total es la que ofrece la batería PTOTAL=Ei; se definió la eficiencia como la relación entre la potencia consumido y la potencia dada por la batería
e=Ei – ir/Ei entonces e=1 – ir/E (1,4)

Usando las relaciones que acabamos deencontrar las corres determinar los valores de E icc r PMAX respecto a las configuraciones distintas en un circuito

III. EQUIPO EXPERIMENTAL
Una fuente de corriente continua (pila 1.5 V)
Un voltímetro (de escala máxima de 3V)
Un Amperímetro
Una resistencia variable (alambre de Nicron con un cursor)

IV. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
1. Se conecto el circuito de la figura 2 y se procedió a tomardatos de voltaje corriente y longitud del alambre de Nicron la cual se hacia ver con el arnor; con esto se calculará la resistividad del Nicron.
2. Se conecto el circuito de la figura 2 de manera que el potencial aumentará en 0.05 Volt para cada valor de corriente se anotaron los datos de corriente I Voltaje V y longitud L.
3. Se arma el circuito de la figura 3 de los anexos y respecto alprocedimiento del paso 2.

V. DATOS EXPERIMENTALES
Los datos obtenidos se muestran en las tablas N° 1, N° 2 y N° 3

VI. CALCULOS Y RESULTADOS
A partir de los datos de la tabla N° 1 se obtuvo el ajusto máximo a una función lineal con ayuda del microcal origen 6.0 como toda recta esta tiene una ecuación de la forma:
Y=A°+B°X (6,1)

En la gráfica N° 1 se...