Laboratorio Ley De Ohm

Física II

T.P.Nº 4 Ley de ohm

GUÍA DE TRABAJOS PRÁCTICOS Nº 4 LEY DE OHM

4.1 OBJETIVOS  Estudiar cómo la temperatura y la geometría afectan la conducción de la electricidad en diversos medios materiales (conductor puro, aleación, etc.) y en algunos dispositivos electrónicos comunes.  Investigación de la dependencia entre la corriente y la tensión aplicada a diversos dispositivoseléctricos: metales puros, aleaciones, etc.  Estudio de distintos métodos de medición de resistencias: a) usando voltímetros y amperímetros, b) usando óhmetros. 4.2 INTRODUCCIÓN 4.2.1 Variación de la Resistencia con la geometría Sabemos que la resistencia de un material conductor está definida por:

4.2.2 Variación de la Resistencia con la temperatura Para que un medio material pueda conducir lacorriente eléctrica deben existir en su interior cargas móviles (portadores) capaces de conducir la electricidad. En los metales,

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son los iones, etc.

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las cargas móviles son los electrones; en las soluciones electrolíticas, las cargas móviles

La resistividad de la mayoría de los metales aumenta con la temperatura debido al aumento de laagitación térmica de los átomos del metal en el reticulado cristalino. Como consecuencia, los choques son más frecuentes, disminuyendo la cantidad de cargas que viaja por unidad de tiempo. La curva de la variación de ρ con T es experimental y admite una aproximación polinomial de grado superior. Si las variaciones de temperatura son pequeñas, del orden de las que experimentan los conductores delas máquinas eléctricas, puede aceptarse una aproximación lineal: Introduciendo una constante de proporcionalidad:

4.2.3 Circuitos elementales Estudiaremos circuitos eléctricos sencillos de corriente continua; es decir, circuitos alimentados por generadores de corriente continua, que son aquellos en los que la polaridad de sus bornes y el sentido de la corriente que producen no cambia en eltiempo Las magnitudes a medir son resistencia (R), diferencia de potencial o tensión eléctrica (V) y corriente (I). Los instrumentos que usaremos serán, respectivamente: óhmetro, voltímetro y amperímetro. Normalmente estas tres mediciones las realizaremos con un multímetro o tester que será del tipo analógico (con escala y aguja) o digital. 4.2.4 Ley de Ohm La gran mayoría de los conductores cumplencon la ley de Ohm:

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I V R

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Donde I es la corriente que se establece en el alambre y R la constante de proporcionalidad a la que llamamos resistencia del alambre. Esta expresión tiene validez general, cualquiera sea la geometría del conductor. Hay materiales que no cumplen la ley de Ohm (como los semiconductores). 4.2.5 Potenciaeléctrica La potencia eléctrica se define como la cantidad de trabajo realizado por una corriente eléctrica. Cuando se trata de corriente continua, la potencia eléctrica desarrollada en un cierto instante por un dispositivo de dos terminales es el producto de la diferencia de potencial entre ambos terminales y la intensidad de corriente que pasa a través del dispositivo:

P  VI  I 2 R 

V2 R

SiI se expresa en amperios y V en voltios, P estará expresada en Watts (W).

4.2.6 Resistencia interna de una fuente de tensión Una característica importante de toda fuente de tensión es su resistencia interna. Por ejemplo, si tenemos una batería cuyo voltaje de terminal es E0 cuando por ella no pasa corriente, es decir, cuando no se está tomando potencia de la misma. Cuando la fuente estéconectada a un circuito que sí tome potencia variará la tensión dependiendo de cuánta corriente circule por ella. En general, una fuente de tensión está formada por circuitos eléctricos o electrónicos complejos, sin embargo para todos los fines prácticos es posible suponer que la fuente de tensión real está formada por una fuente ideal de tensión Eth y una resistencia en serie con la misma Rth,...