Ley De Ohm
Páginas: 11 (2530 palabras)
Publicado: 13 de junio de 2012
LEY DE OHM
1. OBJETIVOS
* Comprobar la ley de Ohm, que es demostrada con la ayuda de un alambre de NICROM y una resistencia.
* Medir resistencias eléctricas usando voltajes y corrientes.
* Determinar la resistividad de conductores óhmicos.
2. EQUIPOS Y MATERIALES
Una (01) Fuente de poder regulable de 0 a 12 V | Un (01) Multímetro Digital Prasek Premium PR-85. |
Un (01)Tablero de conexiones. | Puentes de conexión. |
Un (01) Cerámico porta muestra para alambre conductor | Una (01) Resistencia de 100 Ω. |
Un (01) interruptor 0 – 1 (switch off/on). | Alambre de Nicrom -204 cm de longitud (0,25mm∅). |
3.- FUNDAMENTO TEORICO
Ley de Ohm
La Ley de Ohm afirma que la corriente que circula por un conductor eléctrico es directamente proporcional a la tensión einversamente proporcional a la resistencia siempre y cuando su temperatura se mantenga constante.
La ecuación matemática que describe esta relación es:
Donde, I es la corriente que pasa a través del objeto en amperios, V es la diferencia de potencial de las terminales del objeto en voltios, y R es la resistencia en ohmios (Ω). Específicamente, la ley de Ohm dice que la R en esta relación esconstante, independientemente de la corriente.
Deducción
Como ya se destacó anteriormente, las evidencias empíricas mostraban que (vector densidad de corriente) es directamente proporcional a (vector campo eléctrico). Para escribir ésta relación en forma de ecuación es necesario añadir una constante arbitraria, que posteriormente se llamó factor de conductividad eléctrica y que representaremos comos. Entonces:
Esquema de un conductor cilíndrico donde se muestra la aplicación de la Ley de Ohm.
El vector es el vector resultante de los campos que actúan en la sección de alambre que se va a analizar, es decir, del campo producido por la carga del alambre en sí y del campo externo, producido por una batería, una pila u otra fuente de fem. Por lo tanto:
Puesto que , donde es un vectorunitario tangente al filamento por el que circula la corriente, con lo cual reemplazamos y multiplicamos toda la ecuación por un :
Como los vectores y son paralelos su producto escalar coincide con el producto de sus magnitudes, además integrando ambos miembros en la longitud del conductor:
El miembro derecho representa el trabajo total de los campos que actúan en la sección de alambre que seestá analizando, y de cada integral resulta:
Donde φ1 − φ2 representa la diferencia de potencial entre los puntos 1 y 2, y ξ representa la fem; por tanto, podemos escribir:
Donde U12 representa la caída de potencial entre los puntos 1 y 2.
Donde σ representa la conductividad, y su inversa representa la resistividad ρ = 1/σ. Así:
Finalmente, la expresión es lo que se conoce comoresistencia eléctrica.
Por tanto, podemos escribir la expresión final como lo dice abajo:
CORRIENTE ELÉCTRICA
La corriente o intensidad eléctrica es el flujo de carga por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe a un movimiento de los electrones en el interior del material. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en C·s-1 (culombios sobre segundo), unidad que se denominaamperio. Una corriente eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce un campo magnético, lo que se aprovecha en el electroimán.
El instrumento usado para medir la intensidad de la corriente eléctrica es el galvanómetro que, calibrado en amperios, se llama amperímetro, colocado en serie con el conductor cuya intensidad se desea medir.
CONDUCCIÓN ELÉCTRICA
Un material conductorposee gran cantidad de electrones libres, por lo que es posible el paso de la electricidad a través del mismo. Los electrones libres, aunque existen en el material, no se puede decir que pertenezcan a algún átomo determinado.
Una corriente de electricidad existe en un lugar cuando una carga neta se transporta desde ese lugar a otro en dicha región. Supongamos que la carga se mueve a través de un...
1. OBJETIVOS
* Comprobar la ley de Ohm, que es demostrada con la ayuda de un alambre de NICROM y una resistencia.
* Medir resistencias eléctricas usando voltajes y corrientes.
* Determinar la resistividad de conductores óhmicos.
2. EQUIPOS Y MATERIALES
Una (01) Fuente de poder regulable de 0 a 12 V | Un (01) Multímetro Digital Prasek Premium PR-85. |
Un (01)Tablero de conexiones. | Puentes de conexión. |
Un (01) Cerámico porta muestra para alambre conductor | Una (01) Resistencia de 100 Ω. |
Un (01) interruptor 0 – 1 (switch off/on). | Alambre de Nicrom -204 cm de longitud (0,25mm∅). |
3.- FUNDAMENTO TEORICO
Ley de Ohm
La Ley de Ohm afirma que la corriente que circula por un conductor eléctrico es directamente proporcional a la tensión einversamente proporcional a la resistencia siempre y cuando su temperatura se mantenga constante.
La ecuación matemática que describe esta relación es:
Donde, I es la corriente que pasa a través del objeto en amperios, V es la diferencia de potencial de las terminales del objeto en voltios, y R es la resistencia en ohmios (Ω). Específicamente, la ley de Ohm dice que la R en esta relación esconstante, independientemente de la corriente.
Deducción
Como ya se destacó anteriormente, las evidencias empíricas mostraban que (vector densidad de corriente) es directamente proporcional a (vector campo eléctrico). Para escribir ésta relación en forma de ecuación es necesario añadir una constante arbitraria, que posteriormente se llamó factor de conductividad eléctrica y que representaremos comos. Entonces:
Esquema de un conductor cilíndrico donde se muestra la aplicación de la Ley de Ohm.
El vector es el vector resultante de los campos que actúan en la sección de alambre que se va a analizar, es decir, del campo producido por la carga del alambre en sí y del campo externo, producido por una batería, una pila u otra fuente de fem. Por lo tanto:
Puesto que , donde es un vectorunitario tangente al filamento por el que circula la corriente, con lo cual reemplazamos y multiplicamos toda la ecuación por un :
Como los vectores y son paralelos su producto escalar coincide con el producto de sus magnitudes, además integrando ambos miembros en la longitud del conductor:
El miembro derecho representa el trabajo total de los campos que actúan en la sección de alambre que seestá analizando, y de cada integral resulta:
Donde φ1 − φ2 representa la diferencia de potencial entre los puntos 1 y 2, y ξ representa la fem; por tanto, podemos escribir:
Donde U12 representa la caída de potencial entre los puntos 1 y 2.
Donde σ representa la conductividad, y su inversa representa la resistividad ρ = 1/σ. Así:
Finalmente, la expresión es lo que se conoce comoresistencia eléctrica.
Por tanto, podemos escribir la expresión final como lo dice abajo:
CORRIENTE ELÉCTRICA
La corriente o intensidad eléctrica es el flujo de carga por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe a un movimiento de los electrones en el interior del material. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en C·s-1 (culombios sobre segundo), unidad que se denominaamperio. Una corriente eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce un campo magnético, lo que se aprovecha en el electroimán.
El instrumento usado para medir la intensidad de la corriente eléctrica es el galvanómetro que, calibrado en amperios, se llama amperímetro, colocado en serie con el conductor cuya intensidad se desea medir.
CONDUCCIÓN ELÉCTRICA
Un material conductorposee gran cantidad de electrones libres, por lo que es posible el paso de la electricidad a través del mismo. Los electrones libres, aunque existen en el material, no se puede decir que pertenezcan a algún átomo determinado.
Una corriente de electricidad existe en un lugar cuando una carga neta se transporta desde ese lugar a otro en dicha región. Supongamos que la carga se mueve a través de un...
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