Informe Fuerza Electromotriz

FUERZA ELECTROMOTRIZ Y RESISTENCIA INTERNA DE UNA PILA



RESUMEN

Se pretendió mostrar de una manera sencilla la diferencia existente entre la fuerza electromotriz y el voltaje, mediante la implementación de circuitos muy básicos en los que se podía ver de una manera fácil el desgaste de una batería sometida a una resistencia y como influía esta el paso de corriente sobre el circuito,además de una explicación simple de cómo calcular la resistencia interna de una pila mediante el uso de las leyes de ohm y de kirchhoff.

PALABRAS CLAVES: Fuerza electromotriz, voltaje, resistencia interna, resistencia en serie, resistencia en paralelo, ley de ohm, ley de kirchhoff, corriente, circuito.

1. INTRODUCCIÓN
EN LA PRÁCTICA SE REALIZARON LOS MONTAJES TAL CUAL SE PRESENTABAN EN ELDOCUMENTO GUÍA; ESTOS MONTAJES EN ESPECIFICO SE REALIZARON PARA VERIFICAR EL CÓMO LOS DIFERENTES ARREGLOS DE RESISTENCIAS PODÍAN VARIAR EL RESULTADO DE LA RESISTENCIA EQUIVALENTE DEL CIRCUITO, TAMBIÉN SE REALIZARON DE DICHA FORMA PARA VER COMO SE COMPORTABA LA CORRIENTE EN ESTOS TIPOS DE CIRCUITOS Y COMO SE DIVIDÍA EL VOLTAJE EN ELLOS. TODOS ESTOS PROCEDIMIENTOS SE USARON PARA CALCULAR LA RESISTENCIAINTERNA DE UNA BATERÍA, EL VALOR TEÓRICO DE LA CORRIENTE, EL DEL VOLTAJE Y EL DE LA FUERZA ELECTROMOTRIZ, COSA QUE ES MUY APROXIMADO AL VALOR OBTENIDO EXPERIMENTALMENTE.
2. MODELO TEÓRICO
LA FUERZA ELECTROMOTRIZ ES TODA CAUSA CAPAZ DE MANTENER UNA DIFERENCIA DE POTENCIAL ENTRE DOS PUNTOS DE UN CIRCUITO ABIERTO O DE PRODUCIR UNA CORRIENTE ELÉCTRICA EN UN CIRCUITO CERRADO, MANTENIENDO UN FLUJO DECARGA CONSTANTE EN CASOS IDEALES, PARA ALIMENTAR DICHO CIRCUITO. DICHA FUERZA PUEDE ENTENDERSE COMO EL TRABAJO NECESARIO PARA QUE UNA CARGA VIAJE EN DIRECCIÓN CONTRARIA AL CAMPO ELÉCTRICO. NO SE DEBE CONFUNDIR A ESTA FUERZA CON LA DIFERENCIA DE POTENCIAL (AUNQUE POSEEN LAS MISMAS UNIDADES), DEBIDO A QUE LA DIFERENCIA DE POTENCIAL ES EL TRABAJO EJERCIDO SOBRE UNA PARTÍCULA POR EL CAMPO ELÉCTRICO.En un circuito cerrado pueden encontrarse distintos elementos que no necesariamente facilitan un paso de corriente, sino por el contrario, que se oponen al flujo de la misma, dichos componentes son llamados resistencias o resistores, y son componentes llamados pasivos que como se menciono anteriormente se oponen al flujo de la corriente a través de ellos. Hay muchas maneras de calcular lacapacidad de resistirse al paso de corriente (R), una de ellas es mediante la ley de Ohm con la fórmula:

V = I * R (1)

Pero otra forma de conocer el valor de la capacidad en Ohmios de una resistencia es mediante el código de colores que se presenta a continuación:
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Figura 1. Código de colores para una resistencia

Pero en un circuito no necesariamente hay una resistencia, sinopor el contrario hay un grupo de resistencias que pueden expresarse en una resistencia equivalente según su configuración mediante la fórmula (2) para las resistencias en serie (una seguida de la otra), y la formula (3) para las resistencias en paralelo (interconectadas entre nodos)
Req = R1 + R2 + R3 + R4 + … + Rn (2)
Req-1 = R1-1 + R2-1 + R3-1 + R4-1 + …+ Rn-1 (3)
De igual manera al reemplazar la resistencia en términos de la corriente y el voltaje en las ecuaciones (2) y (3) se obtienen la ley de kirchhoff.
3. DESARROLLO experimental
EN EL LABORATORIO ERA NECESARIO TENER CONOCIMIENTOS BÁSICOS DE CÓMO UTILIZAR EL TESTER PARA MEDIR EL VOLTAJE Y LA CORRIENTE EN CADA RESISTENCIA EN CADA UNO DE LOS CIRCUITOS QUE SE UTILIZARON PARA LAPRÁCTICA. DICHOS MODELOS DE CIRCUITOS SE PRESENTAN A CONTINUACIÓN:

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Figura 2. Muestra de los circuitos realizados en el laboratorio

Mediante estos modelos se puede calcular la resistencia interna en una batería utilizando las leyes de kirchhoff y obteniendo el valor del voltaje en cada resistencia (obtenido por medio del multimetro) y de la corriente en cada resistencia (obtenido...