Lab de circuitos

Universidad Nacional Experimental del Táchira
Departamento de Electrónica
Núcleo de Electricidad
Laboratorio de Circuitos

Leyes y teoremas de Circuitos
Resistencias, ley de Ohm y el divisor de voltaje
Objetivo General
Experimentar las relaciones voltaje corriente de elementos resistivos individuales y conectados en serie, y hacer un análisis crítico de los resultados.
Marco teóricoLey de Ohm
Los elementos conductores poseen la característica de oponerse al paso de la corriente, esta propiedad se conoce con el nombre de resistencia eléctrica, se representa con la letra R y puede depender del material y dimensiones del cual esté construido el elemento, de la temperatura, de la frecuencia, y del voltaje aplicado.
Las resistencias lineales y en condiciones de estado estable secaracterizan por una relación voltaje/corriente de valor constante R = V/I, conocida como la ley de Ohm. En el caso de elementos no lineales la resistencia está afectada por la tensión aplicada, en estos casos se habla de resistencia dinámica, resistencia incremental o resistencia para pequeñas señales y se define por la relación R = ΔV/ΔI.
Si se toma en cuenta la temperatura se debe considerarque de acuerdo con los materiales la variación puede ser polinómica o exponencial. En general las resistencias metálicas aumentan su resistencia al aumentar la temperatura en forma polinómica de acuerdo a la siguiente expresión: Rf = Ri(1 + αΔT + βΔT2), en donde Ri es la resistencia a una temperatura conocida Ti, Rf es la resistencia deseada a una temperatura Tf, α es el coeficiente lineal devariación de resistencia por temperatura, β es el coeficiente cuadrático de variación de resistencia por temperatura, y ΔT es la diferencia entre las temperaturas Tf y Ti. Los coeficientes de variación de la resistencia con la temperatura dependen del material de que esté construida la resistencia. En muchos casos el efecto cuadrático se considera despreciable y se toma solamente la variación lineal.En el caso de semiconductores, la resistencia disminuye con la temperatura y es más frecuente utilizar una expresión exponencial decreciente.
Si se toman en consideración las dimensiones físicas del material, la resistencia es directamente proporcional a la longitud y a la resistividad del material e inversamente proporcional al área de la sección transversal R = ρL/S.
La frecuencia tambiéntiene incidencia en los valores de resistencia, aunque su efecto es despreciable a frecuencias bajas. A frecuencias altas la sección efectiva del conductor se hace más pequeña incrementado la resistencia.
En las aplicaciones prácticas de resistencias es necesario tener consciencia de los fenómenos que hacen que los valores reales se desvíen de los valores nominales, entre los cuales se encuentran,además de los anteriormente nombrados, las tolerancias.
Las características de variación de las resistencias se han utilizado para aplicaciones prácticas tales como medición de temperatura, medición de esfuerzos y deformaciones, entre otras.
El divisor de tensión
Tomando en consideración la ley de Kirchhoff de voltajes (LKV), la tensión aplicada a varias resistencias conectadas en serie sedivide entre ellas de manera proporcional a su propia resistencia, e inversamente proporcional a la suma de las resistencias individuales, de tal manera que Vx = VTRx/ΣR, en donde Vx es la tensión entre los extremos de la resistencia Rx, VT es la tensión total aplicada en los extremos de las resistencias en serie, y ΣR es la sumatoria de las resistencias individuales conectadas en serie. El casoparticular de dos resistencias conectadas en serie es una aplicación muy frecuente que se utiliza para obtener valores de tensión aplicados a otras cargas.
De la práctica:
Propósito
En esta práctica se explorarán algunas de las características mencionadas en el marco teórico, partiendo de los valores nominales y analizando las posibles causas de desviación en su uso práctico. Igualmente se...