Métodos de Medición de resistencias

FÍSICA IV: ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO

GUIA DE LABORATORIO: METODOS DE MEDICION DE RESISTENCIA


OBJETO DE LA EXPERIENCIA:

Familiarizarse con dos métodos de medición de resistencia: a) el de voltímetro-amperímetro y b) el del puente de Kirchoff.

METODOLOGIA:

Consiste en medir de diferentes maneras la corriente y el voltaje a través de una resistencia para comprender mejor el efecto,sobre el valor medido, que tiene la presencia del instrumento en el circuito. La segunda parte consiste en utilizar una modificación del puente de Wheastone para determinar el valor de una resistencia incógnita.


FUNDAMENTOS TEÓRICOS:

De los métodos para la determinación de resistencias, el más simple se deduce de la aplicación de la Ley de Ohm. Si aplicamos una ddp conocida entre losextremos de una resistencia, cuyo valor deseamos determinar, y medimos la corrientes que circula por la misma, el valor de la resistencia, R, del elemento se puede calcular aplicando:

La resistencia es una característica del material conductor y depende solo de sus dimensiones, del tipo de material del cuál está hecho y de su temperatura. La resistencia no depende ni de V ni de I.
De esta forma,una técnica simple de medir el valor de una resistencia es midiendo V e I con un voltímetro y un amperímetro.
Mediante este método, existen dos configuraciones posibles para la determinación del valor de una resistencia incógnita; la conexión corta y la conexión larga.
Debido a la resistencia interna propia de los instrumentos de medición empleados, en ambos casos se cometen erroressistemáticos que pueden corregirse fácilmente mediante la aplicación la Ley de Ohm.

CONEXIÓN LARGA:

Se observa en la figura 1 que el amperímetro se conecta en serie con la resistencia incógnita, mientras que el voltímetro está en paralelo con los anteriores. En esta configuración, el amperímetro mide exactamente la corriente, Ix, que circula por la resistencia incógnita, Rx, mientras que elvoltímetro nos da una indicación errónea pues mide la suma de las caídas de tensión en la resistencia incógnita y en el amperímetro.





Aplicando la Ley de Ohm resulta:

pero como Vm = VA + Vx y I = Im entonces:

Con lo cual queda demostrado que el valor de la resistencia medida es la suma del valor de la resistencia incógnita mas la interna del amperímetro.

CONEXIÓN CORTA:En esta configuración, el voltímetro está conectado en paralelo a la resistencia incógnita, Rx, y el amperímetro está conectado en serie con ambos instrumentos (Fig.2). Así, el voltímetro nos dará la indicación correcta de tensión, Vx, en los extremos de la resistencia incógnita, Rx, mientras que el amperímetro mide la suma de las corrientes derivadas, IV, a través del voltímetro e,Ix, a través de la resistencia incógnita.

Aplicando a este caso la Ley de Ohm nos queda:

la corriente que se deriva por el voltímetro depende de sus resistencia interna, Rv,:
reemplazando en la expresión de Rm:

expresando en términos de las conductancias (G = 1/R):

de aquí:

Por tanto en esta configuración debemos conocer el valor de la resistencia interna del voltímetro a fin decorregir el error introducido en la medición.

CALCULO DEL ERROR:

Error absoluto: Ea = Rm – Rx

donde Rm = valor de resistencia medido
Rx = valor de resistencia verdadero

Error relativo: Er = Ea/Rx

Error porcentual: E% = Er * 100

MATERIALES A UTILIZAR:

Fuente de tensión de CC.
Reóstato variable de 1000 
Reóstato variable de 45 
VoltímetroAmperímetro
Resistencia de precisión

TECNICA OPERATORIA:

La resistencia de precisión será la resistencia incógnita. Seleccione un valor de cualquiera para la misma y manténgalo fijo durante toda la experiencia.
Mida con el óhmetro el valor de la resistencia incógnita.
Utilice el reóstato de 1000  como resistencia limitadora.
En todos los casos anote siempre las escalas de los...