Resistividad del nikelcromio

Laboratorio de Física Universitaria 2: Resistividad del Nikelcromio Enrique Sánchez y Aguilera, Rodolfo Estrada Guerrero.

junio 2006.

Resistividad Del Nikelcromio
OBJETIVO GENERAL :
• Determinar el coeficiente de resistividad del nikelcromio. OBJETIVOS PARTICULARES:
1) Habilidades: a) El alumno será capaz de: i) Aplicar el método de los mínimos cuadrados para calcular la resistividad deun alambre de nikelcromio . ii) Calcular el error absolutos, relativo y porcentual de la resistividad. iii) Montar el dispositivos experimental para determinar la resistividad de un alambre conductor iv) Manejar el vernier para medir diámetros y el multímetro para medir la resistencia eléctrica. v) Escribir el reporte de laboratorio durante el periodo de clase. 2) Conceptos: a) El alumno serácapaz de: i) determinar cual es la variable dependiente y cual la variable independiente ii) hacer un análisis dimensional de la pendiente de la recta y de la ordenada al origen. iii) dar una interpretación física de la pendiente de la recta. iv) dar una interpretación física de que es la resistividad eléctrica de un alambre conductor.

INTRODUCCIÓN :

En un conductor con resistividad ρ, ladensidad de corriente J, corriente eléctrica por unidad de área, se relaciona con el campo eléctrico E por medio de la ley de Ohm E = ρJ (1)

Cuando se cumple la ley de Ohm, ρ es constante e independiente de la magnitud de campo eléctrico, de modo que el campo eléctrico E es directamente proporcional a la densidad de corriente J. Si embargo, con frecuencia interesa más la corriente eléctrica total enel conductor que la densidad de corriente y más la diferencia de potencial entre los extremos que el campo eléctrico. Esto se debe a que es más fácil de medir la corriente eléctrica y la diferencia de potencial por ser cantidades macroscópicas que la densidad de corriente y el campo eléctrico, Suponga que el conductor es un cable de longitud L y sección transversal A, como se muestra en la figura1.

2006 Física, Departamento de Física y Matemáticas. Universidad Iberoamericana. México D.F.

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Laboratorio de Física Universitaria 2: Resistividad del Nikelcromio Enrique Sánchez y Aguilera, Rodolfo Estrada Guerrero.

junio 2006.

Sea V la diferencia de potencial entre los extremos de potencial más alto A y más bajo B del conductor, de modo que V es positiva, debido a que lacorriente en un conductor fluye en la dirección de E, sin importar el signo de las cargas en movimiento y debido a que E tiene la dirección en que disminuye el potencial eléctrico. A medida de que la corriente fluye a través de la diferencia de potencial, se pierde energía potencial eléctrica, la cual se transfiere a los iones del material conductor durante los choques.

V B L E J I

A A

Figura 1.Conductor con sección transversal uniforme

Se puede relacionar el valor de la corriente I con la diferencia de potencial V entre los extremos del conductor. Si las magnitudes de la densidad de corriente J y del campo eléctrico E son uniformes a lo largo del conductor, la corriente total está dada por I = JA, y la diferencia de potencial entre los extremos es V = EL.. De estas dos ecuaciones ycon la ley de Ohm se obtiene:

V =

ρL
A

I

(2)

Esta ecuación muestra que cuando la resistividad ρ es constante, la corriente total I es proporcional a la diferencia de potencial V. La razón de V a I para un conductor en particular se conoce como su resistencia R.

R=

V I

(3)

Al comparar esta definición de R con la ecuación (2), se ve que la resistencia de un conductor serelaciona con la resistividad ρ del material mediante

R=

ρ
A

L

(4)

Esta ecuación muestra que la resistencia eléctrica R de un material conductor es directamente proporcional a su longitud e inversamente proporcional al área de la sección transversal. También es directamente proporcional a la resistividad del material de que está hecho el conductor.

La ecuación 4 representa la...