ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO
PRÁCTICA DE LABORATORIO No. 3
LEY DE OHM
1. INTRODUCCIÓN
La corriente eléctrica es una magnitud física que describe el flujo o movimiento de cargas. Cuando se establece una diferencia de potencial entre dos puntos de un trozo de material que forma parte de un circuito eléctrico, este voltaje genera una corriente eléctrica a través del mismo. La función matemáticaque relaciona la corriente y el voltaje depende de la sustancia constituyente, de la forma geométrica del trozo y de la temperatura. En esta práctica se estudiarán la relación entre voltaje y corriente para dos tipos distintos de dispositivos.
La resistencia R de un pedazo de material se define como la razón entre el voltaje V que se le aplica y la corriente I que lo atraviesa:
R= V/I (1)
Elvalor de la resistencia R determina si el dispositivo es buen o mal conductor de cargas eléctricas. La unidad SI de R es el ohm (?), definida por ? = V/A.
Cuando la razón I/V permanece constante para distintos voltajes y corrientes, el material se denomina óhmico y, la relación lineal
I = V/R, (2)
(con R constante) se llama Ley de Ohm . Esta ley fue descubierta en 1827 por Georg Simon Ohm.Cuando un material o dispositivo no satisface la Ley de Ohm, recibe el nombre de no-óhmico o no-lineal.
2. Procedimiento
Mida con el multímetro las diferentes resistencias que va a utilizar en este experimento.
2.1 Relación entre el potencial y la intensidad de corriente (R constante).
2.1.1 Monte el circuito de la figura 1. Verifique que las polaridades de los instrumentos de medida sean lascorrectas. (En todos los casos pida al instructor el visto bueno antes de encender la fuente de voltaje).
2.1.2 Encienda la fuente y ponga el control de tensión de modo que el voltímetro marque cero. Anote la intensidad de corriente indicada por el amperímetro.
NOTA : En los pasos siguientes, escoja los valores y el rango de medición cuidando que el producto V por I (Potencia disipada porla resistencia) no sobrepase la máxima potencia especificada para ese dispositivo.
2.1.3 Ahora mueva el control de tensión para crear una diferencia de potencial distinta de cero (por ejemplo 1 voltio) entre los extremos de la resistencia R. Mida la intensidad de corriente y anótela.
2.1.4 Repita la operación anterior para unas diez tensiones diferentes y tabule sus datos.
2.1.5 Representegráficamente los resultados experimentales, llevando la tensión V a la ordenada (eje Y) y la corriente I a la abscisa (eje X).
2.1.6 a) Calcule el valor de la resistencia R a partir de la gráfica y compare con el valor esperado. Mediante un análisis de esta gráfica estime la incertidumbre en el valor de la resistencia.
b) Ahora, utilizando el método de regresión lineal por mínimos cuadradosdetermine el valor de la resistencia y la incertidumbre asociada a la pendiente de estos datos.
c) Compare el valor de la resistencia hallado en a) y b) con el valor medido para la resistencia con el ohmímetro y realice sus observaciones en cuanto al error y las incertidumbres halladas.
2.2 Relación entre la intensidad de corriente y la resistencia (V constante).
2.2.1 Ahoravuelva montar el circuito representado en la figura 1. Escoja un valor de voltaje en la fuente y ponga diferentes resistencias en el lugar de R manteniendo fijo el voltaje escogido. Registre la corriente para cada resistencia en una tabla. (Nuevamente, tenga en cuenta la potencia máxima que puede disipar cada resistencia).
2.2.2 Represente gráficamente los resultados experimentales de su tabla,llevando la corriente I a la ordenada (eje Y) y la resistencia R a la abscisa (eje X).
2.2.3 a) Calcule el valor de la diferencia de potencial V a partir de la gráfica y compare con el valor esperado. Mediante un análisis de esta gráfica estime la incertidumbre en el valor de V.
b) Ahora, utilizando el método de regresión lineal por medio de mínimos cuadrados determine el valor de la…
