Resistencia electrica lab pucp

Sección Física – PUCP

2007-1 CAPÍTULO 2

Laboratorio de Física 3

LEY DE OHM Y CIRCUITOS CON CORRIENTE CONTINUA

2.1 OBJETIVO
• • • • Aprender a utilizar los instrumentos de medición eléctrica, como son el voltímetro y el amperímetro analógico y el multímetro –o multitéster– digital, que puede desempeñar múltiples funciones de medición. Estudiar los arreglos de resistencias en serie yen paralelo. Estudiar el comportamiento de una resistencia no óhmica y compararlo con el mostrado por una resistencia óhmica. Determinar a partir de mediciones directas de resistencia, longitud y espesor de una resistencia de alambre, la resistividad característica del material de que está hecha.

2.2 INTRODUCCIÓN TEÓRICA
La corriente eléctrica es el flujo de cargas eléctricas. En un conductorsólido son los electrones los que transportan la carga. En los fluidos, el flujo de carga eléctrica puede deberse tanto a los electrones como a los iones positivos y negativos. La cantidad de corriente que fluye por un circuito depende del voltaje suministrado por la fuente, pero además depende de la resistencia que opone el conductor al flujo de carga, es decir, la resistencia eléctrica [1,2]. Laresistencia R de un conductor es proporcional a su longitud l e inversamente proporcional al área de su sección transversal S: R = ρ l/S (2.1) La constante de proporcionalidad ρ se denomina resistividad del material, que depende del material de que está fabricado el conductor y de la temperatura (de aquí se deduce que R también depende de la temperatura). Separar la dependencia de la resistencia enlas dimensiones y en el tipo de material de un conductor es útil para el cálculo de resistencias. A la inversa de la resistividad se denomina conductividad, σ: σ = 1/ρ (2.2) Ohm realizó experiencias sobre la capacidad de los metales para conducir electricidad. En 1826 presentó sus resultados resumidos en una ley, la Ley de Ohm, que expresa que la corriente que fluye a través de un conductormetálico a temperatura constante es proporcional a la diferencia de potencial que hay entre los extremos del conductor. Ohm encontró experimentalmente que para un dado conductor metálico esta relación es proporcional, es decir, cuando, por ejemplo, se duplica o se triplica la diferencia de potencial, se duplica o se triplica la corriente, respectivamente. Dicho de otro modo, cuando una corrienteeléctrica atraviesa un conductor, crea en éste una diferencia de potencial directamente proporcional a la corriente. La constante de proporcionalidad entre el voltaje y la corriente es la resistencia eléctrica R. La mayor o menor resistencia de un conductor es la mayor o menor dificultad que opone al paso de la corriente. Y así tendremos buenos y malos conductores de la corriente en función de que tenganbaja o alta resistencia, respectivamente. Obviamente, los aislantes (no conducen la corriente) tendrán una resistencia altísima [2]. Si se representa la resistencia del conductor con el símbolo R, la diferencia de potencial en los extremos del conductor con V, y la corriente que circula por él con I, la ley de Ohm puede formularse como: V = IR Que es lo mismo que decir: I = V/R ó R = V/I (2.4)(2.3)

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La unidad de resistencia eléctrica es el Ohm, simbolizado por la letra griega Ω (omega). El Ohm es una resistencia tal del conductor que cuando se aplica una diferencia de potencial de 1 Volt a sus extremos, hay un flujo de una corriente de 1 Amperio. La diferencia de potencial que existe entre los extremos del conductor surge dela fuerza electromotriz de la fuente de electricidad, que puede ser una pila o una batería. Si una corriente pequeña fluye en el conductor, entonces éste debe oponer una gran resistencia al paso de la corriente. Y análogamente, una resistencia pequeña produce una corriente grande para una misma diferencia de potencial. Los materiales que verifican la ley de Ohm, es decir, aquellos en donde...