Relaciones VIR

Relaciones VIR


Objetivos

Determinar la relación explícita entre el voltaje y la corriente en un conductor al variar alguna de las dos, conservando la resistencia constante.
Determinar la relación explícita entre el voltaje y la resistencia al variar uno de ellos, conservando la corriente constante.
Estudiar la variación de la resistencia de un conductor cuando cambian las propiedadesnaturales del resistor como son la longitud y área transversal. Así también definirá la resistividad y conductividad a temperatura ambiente.
Utilizando el multímetro digital con interfase y una PC, observar directamente en esta las gráficas de (V vs I), (V vs R) y emitirá sus conclusiones al respecto.

Introducción teórica
 
Hasta este punto hemos trabajado con cargas eléctricas de prueba, que setransfieren mediante algún mecanismo y los cuales después de transferirse se distribuyen en una línea o en una superficie o en un volumen (conductor), pero como suponemos que tal cuerpo está “aislado” del resto del “universo” entonces estas cargas se “mantienen” estáticas sobre este cuerpo.
 
Ahora cuando este cuerpo deja de estar “aislado” y se conecta (tómese literalmente) con otro cuerpo (porejemplo: tierra) también conductor no cargado, entonces se presenta un flujo de carga o electrones (recuerde Q=n/ / ) de un conductor a otro
 
Lo anterior puede ser explicado de la siguiente forma; tomemos el caso de una masa estática que es sostenida mediante un hilo y este a su vez del techo (olvide el resto de sus ideas), mientras el hilo no se rompa o sea cortado, esta masa no caerá (elcuerpo está aislado), pero en el momento que se le corta o se rompe, entonces esta cae (el cuerpo está en contacto con el resto del universo), por lo que toda su energía potencial gravitacional máxima se convierte en energía cinética, hasta que golpea el suelo y transfiere su energía a otra forma de energía, calor u otra, y nuevamente queda en reposo (energía cero), así que debido a la diferencia deenergía potencial se presenta el flujo de esta masa, pensando únicamente en la energía mecánica inicial y la final (esto también se ve en la ley de la inercia).
 
Así pues, si pensamos que los electrones están en un punto de energía potencial electrostática máxima, cuando el cuerpo está aislado, al conectarlo con el otro cuerpo entonces ellos tienden a buscar la configuración de menor energía(podría ser energía cero, pero no necesariamente) y por esta diferencia de energía potencial electrostática se da el flujo de electrones o carga eléctrica.
 
Ahora cuando se puede “contar” el número de electrones o carga que pasa por unidad de tiempo a través de un conductor se define la corriente I,
 

,
cuando At tiende a cero (el intervalo de tiempo es muy pequeño) entonces,Pero esta no es la única forma de producir una corriente o un movimiento de carga, pues aplicando la Ley de la Inercia “un cuerpo se mantiene en reposo o movimiento constante a menos que una fuerza externa lo modifique”, así que si nuestra carga eléctrica está en reposo, entonces para ponerla en movimiento debo aplicarle una fuerza, pero recordando (pensemos en 1D)


 
 
 
 

así que la fuerza quese necesita es producida por una diferencia de potencial electrostático (o diferencia de energía potencial electrostática), por lo que, por ejemplo, un capacitor es un almacenador de energía electrostática que produce una diferencia de potencial entres sus placas, que al conectarse estas entre sí, se observa una corriente en forma de una descarga disruptiva (un rayo).
 
Así pues, a los productoresde esta fuerza se les conoce como fuentes de fuerza electromotriz o fuentes de fem. Ahora para estudiar el cambio de la corriente con el voltaje (fuerza con que se lanzan y/o arrancan los electrones) aplicado sobre un conductor a temperatura constante, supongamos dos casos:
 
Caso 1. Para un “muy” mal conductor.
Observe la gráfica 1; en ella vemos que aunque aumentemos indefinidamente el...