Laboratorio física de electricidad y magnetismo: ley de ohm

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA

FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES

LABORATORIO DE FÍSICA DE ELECTRICIDAD
Y MAGNETISMO

LEY DE OHM

Septiembre de 2010

Objetivos:
* Comprobar la relación que existe entre la diferencia de potencial y la corriente a través de un conductor óhmico.
* Determinar experimentalmente el valor de la resistencia de un conductor óhmico.Fundamento Teórico:
La ley de ohm se expresa de la siguiente manera: “La relación entre la diferencia de potencial entre dos puntos de un conductor y la intensidad de la corriente que por el circula es una cantidad constante”. Esta constante se llama Resistencia (R) del conductor.
Si se grafica I en función de V se obtiene una línea recta cuya pendiente es el inverso de la resistencia R, como semuestra en la figura 1.

V
I
Fig. 1 Relación lineal de I y V

Equipo Utilizado:
* Reóstato
* Multímetro DC
* Fuente DC

Procedimiento:

1. Monte el circuito representado en la figura.

2. Con un óhmetro mida la resistencia del primer reóstato que se va a colocar en el circuito.
3. Variando el voltaje en la fuente, registre su valor y la corriente que circula por elcircuito. Llene la Tabla #1.
4. Con un óhmetro mida la resistencia del segundo reóstato que se va a colocar en el circuito.
5. Variando el voltaje en la fuente, registre su valor y la corriente que circula por el circuito. Llene la tabla #2.
6. Con un óhmetro mida la resistencia del tercer reóstato que va a colocar en el circuito.
7. Variando el voltaje en la fuente, registre su valory la corriente que circula por el circuito. Llene la tabla #3.

Tablas de Datos:

Tabla # 1
Resistencia del reóstato # 1 = 100Ω
V[V] | 0 | 2.1 | 4 | 6.4 | 8.1 | 10.4 | 12 | 14 | 16.3 | 18 |
I[mA] | 0 | 20.3 | 39.7 | 63.3 | 79.6 | 102.2 | 118.5 | 137.4 | 160 | 177.8 |

Tabla # 2
Resistencia del reóstato # 2 = 60Ω
V[V] | 0 | 1.9 | 3.1 | 4.6 | 5.4 | 6.4 | 7.4 | 8.4 | 9.5 | 10 |
I[mA]| 0 | 30 | 50 | 74 | 87.5 | 103.3 | 117.3 | 135.6 | 151 | 160.7 |

Tabla # 3
Resistencia del reóstato # 3 = 30Ω
V[V] | 0 | 2.3 | 4.1 | 5.6 | 6.9 | 8.4 | 10.3 | 11.8 | 13.8 | 16.3 |
I[mA] | 0 | 68 | 122.4 | 167.3 | 210 | 250 | 310 | 360 | 420 | 490 |

Cálculos y Resultados:

1. Dibuje las graficas de I contra V con cada una de las tablas de datos ¿Las resistencias que se colocan enel circuito cumplen la ley de ohm?

Se puede determinar claramente que cada una de las resistencias dadas por el reóstato en los tres casos cumplen con la Ley de Ohm, ya que podemos ver mediante las graficas que la relación entre la corriente (I) y el voltaje (V) es lineal, lo que indica que como se sabe la pendiente de las graficas es una constante representada por el inverso de la resistencia.2. Halle la pendiente de cada una de las graficas que obtuvo. Por medio de la pendiente obtenga la resistencia de cada uno de los reóstatos.
Gracias a la ecuación resultante de la regresión lineal realizada por computadora, y considerando la ecuación de la línea dada por podemos determinar la pendiente de cada una de las líneas y por lo tanto las resistencias respectivas:
* En la tabla#1
y = 0,0098x - 3E-05
Por tanto la pendiente (m) es 0,0098. Dado que entonces para la tabla número 1 tenemos que:
R=1m=10,0098=102,04Ω
* En la tabla #2
y = 0,016x + 0,0002

Por tanto la pendiente (m) es 0,016. Dado que entonces para la tabla número 1 tenemos que:
R=1m=10,016=62,5Ω
* En la tabla #3
y = 0,0303x - 0,0012
Por tanto la pendiente (m) es 0,0303. Dado queentonces para la tabla número 1 tenemos que:
R=1m=10,0303=33Ω

3. Halle el error que se comete al calcular la resistencia para cada reóstato en forma experimental con la resistencia leída en el óhmetro.
El porcentaje de error se calcula mediante: por lo tanto:
* Para la primera resistencia del reóstato:
%ϵ=100Ω-102,04Ω100Ω*100%=2,04%
* Para la segunda resistencia del reóstato:...