Ley De Ohm
E.T.S. Ingeniería Industrial U.C.L.M.
Laboratorio de Fundamentos Físicos de la Ingeniería
LEY DE OHM
El objetivo fundamental de esta práctica es el conocimiento experimental de los
elementos de medida básicos desde el punto de vista eléctrico y su aplicación en
circuitos de corriente continua. Un segundo objetivo es el conocimiento del papel de
lasresistencias en los circuitos eléctricos, así como el estudio de la relación existente
entre la resistencia eléctrica de un material y sus características intrínsecas.
I OBJETIVOS
a)
b)
c)
d)
Comprender el funcionamiento y empleo del voltímetro y el amperímetro.
Verificación de la ley de Ohm.
Estudio de la resistencia de un material en función de su geometría.
Estimación de laresistividad eléctrica de diversos materiales.
II INTRODUCCIÓN A LAS MEDIDAS ELÉCTRICAS
Aparatos de medida: voltímetro y amperímetro
La mayoría de los aparatos de medida de corriente constan de una bobina
móvil de hilo conductor próxima a un cilindro de hierro imantado fijo al chasis.
Cuando circula una corriente por la bobina se induce un campo magnético en ella que
interactúa con el campo del imánfijo. Por este motivo se origina un par de fuerzas
sobre la bobina que la hace rotar un cierto ángulo. Si sujetamos la bobina a un resorte
llegará un momento en que el par recuperador del resorte igualará al par debido al
campo magnético, estabilizándose la posición de la bobina con un cierto ángulo
respecto a la posición de cero. Si la bobina está unida a una aguja que señala en una
escalagraduada podremos medir el ángulo girado, que será proporcional a la
intensidad de corriente que circula por la bobina.
La misión del voltímetro consiste en medir la diferencia de potencial (d.d.p.)
entre dos puntos de un circuito eléctrico, mientras que el amperímetro se encarga de
medir la intensidad de corriente que circula por el circuito.
La ley física fundamental que se cumple en cadaresistencia y que aplicaremos a lo
largo de la práctica es la ley de Ohm:
I=
V
R
1
(1)
III DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA INTERNA DE UN
VOLTÍMETRO
Se trata de establecer la disposición de los aparatos de medida en los circuitos
eléctricos y medir la resistencia interna de la bobina del voltímetro y el amperímetro.
Material:
• Voltímetro y amperímetro.
• Resistencias 1, 2y 3 M
.
• Cables de conexión.
• Fuente de alimentación de corriente continua
Para la determinación de la resistencia interna del voltímetro ( RV ), utilizaremos
el circuito más básico: una fuente de alimentación de corriente continua, una resistencia
R y los cables de conexión correspondientes. Lo primero que habrá que determinar es la
ubicación de los aparatos de medida en el circuitoteniendo en cuenta para que se
emplea cada uno. Como hemos visto en la introducción teórica, en el interior de estos
aparatos hay una bobina de hilo conductor que ofrecerá una resistencia al paso de la corriente;
dicha resistencia se denomina "interna" al aparato de medida.
Cuando se desea conocer el valor de la resistencia interna del voltímetro, midiéndolo de
forma indirecta, debe montarseel circuito de la figura 1.
Figura 1: Circuito para la medida de RV
Método experimental
a) Montando el voltímetro en serie como se muestra en el circuito, medimos el voltaje
tanto con el interruptor cerrado ( VO ) como abierto ( V1 ). Con estos datos podemos
calcular el valor de RV .
b) Deducir la expresión que relaciona VO , V1 , R, y RV , empleando la ley de Ohm.
Utilizar esta fórmulapara determinar el valor de RV de forma indirecta a partir de las
medidas realizadas.
c) Realizar este procedimiento para diferentes valores de R (1, 2, 3 M ).
2
d) Presentar el resultado en notación científica, con su error y unidades
correspondientes.
Cuestiones
a) Una vez conocido el valor de RV y las funciones de un voltímetro en un circuito,
justificar el valor obtenido.
b)...
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