Practica 4 Electricidad y Magnetismo.docx

5/20/2018 Practica 4 Electricidad y Magnetismo.docx

1/10

Prctica 4 Medicin de resistencias hmicas

Introduccin

Por resistencia elctrica entendemos la mayor o menor oposicin que presenta uncuerpo al paso de la corriente elctrica. La unidad de resistencia es el ohm (). La oposicin quepresenta un material al paso de la corriente elctrica se explica por la dificultad que representapara los electrones tener que sortear los tomos que encuentran a su paso cuando circulan por unmaterial. La aplicacin de una tensin entre los extremos de un material conductor provoca quelos tomos cedan los electrones de valencia, lo que facilita la circulacin de stos a travs delmaterial (corriente electrnica).

Objetivos

I. Aplicar el mtodo del Puente de Wheatstone para medicin de resistencia hmica.II. Mtodo de cada de potencial (Ley de Ohm), para medicin de resistencia hmica.III. Determinar la conductividad y resistividad de un material a partir de la Ley de Ohm ensu forma vectorial.IV. Verificar la dependencia de la resistencia respecto a: la longitud, el rea de seccintransversal y la resistividad.V. Observar la variacin de la resistencia hmica en funcin de la temperatura.


2/10

Desarrollo

MEDICIN DE RESISTENCIA HMICA POR DIFERENTES MTODOS:

Cdigo de colores.

a) Usando el cdigo de colores (Figura 4.2) identifique los valores de tres resistenciasy concentre los resultados en la tabla 4.1.

Figura 4.2 Cdigo de colores para resistencias de carbn.

Equipo puente de Wheatstone.

b) El profesor describir el uso y manejo del equipo Puente de Wheatstone (figura4.3).

Figura 4.3 Equipo Puente de Wheatstone


3/10

c) Realice con el puente de Wheatstone la medicin de las tres resistencias indicadasen la tabla 4.1 y concentre sus resultados en la misma.hmetro.d) Utilice el multmetro en su funcin de hmetro (figura 4.4), para medir las mismasresistencias anteriores y concentre sus valores en la tabla 4.1.

Figura 4.4 Medicin de resistencia con multmetro.RESISTENCIA CODIGO DE COLORES

PUENTE DE

WHEATSTONE

OHMETRO

R1=100 102 98 .980

R2=2.7K 2.72 2700 2.703

R3=47K 47.2 4700 46.82

Tabla 4.1 Medicin de resistencia hmica.

1. Qu condiciones se deben cumplir para medir el valor de la resistencia desconocidapor medio del puente de Wheatstone.Tener un valor aproximado calculando siempre los valores multiplicativos

Potencial inducido.

e) Considerando los valores de resistencia dados por el cdigo de colores, calcular el

voltaje mximo ( ) que se puede aplicar a cada una de ellas y concentre susresultados en la tabla 4.2.


4/10

R VMAX [V]

R1=100 5.536

R2=2.7K 28.981

R3=47K 153.297

Tabla 4.2 Voltaje mximo aplicable a cada resistencia.

f) Arme el circuito de la figura 4.5, considerando las resistencias empleadas en elinciso a) una a la vez.

Figura 4.5 Medicin de resistencia por potencial inducido.

g) Alimente el circuito de la figura 4.5 con un voltaje menor o igual al calculado en latabla 4.2 para cada resistencia y realice mediciones de voltaje e intensidad decorriente y concentre sus resultados en la tabla 4.3.

RESISTENCIA VOLTAJE[V} CORRIENTE [A] RESISTENCIA []

R1=100 5 5.12x10-3 976.56

R2=2.7K 5 1.86 x10-3 2.688 K

R3=47K 5 0.12 x10-3 41.6 K

Tabla 4.3. Clculo de resistencia por potencial inducido.

2. Aplicando la Ley de Ohm, encuentre el valor para cada una de las resistencias de la tabla4.3, y concentre sus resultados en la misma.

3. Con qu mtodo obtuvo mayor exactitud en la medicin de resistencia hmica? (tomecomo referencia el valor obtenido por cdigo de colores, sin considerar la tolerancia)

Con el instrumento Ohmetro y con la fuente de poder armando un circuito


5/10

Potencia elctrica en una resistencia.

h)Arme el circuito mostrado en la figura 4.6.

Figura 4.6. Potencia elctrica en una resistencia.

i)Para cada caso de voltaje indicado en la tabla 4.4 mida la corriente elctrica y

concentre sus mediciones en la misma.

VOLTAJE [V] CORRIENTE [A] POTENCIA [W]2 .06 x10-3 1.2 x10-3

4 0.1 x10-3 .4 x10-3

6 0.14 x10-3 .84 x10-38 0.19 x10-3 1.52 x10-3

10 0.23 x10-3 2.3 x10-312 0.27 x10-3 3.24 x10-3

14 0.32 x10-3 4.48 x10-316 0.36 x10-3 5.76 x10-318 0.40 x10-3 7.2 x10-3

20 0.45 x10-3 9 x10-3

Tabla 4.4 Potencia elctrica.

4. Tomando los valores de corriente y voltaje de la tabla 4.4, calcule la potencia y concentre

sus resultados en la misma. Coincide la potencia calculada con la especificada por el

fabricante? Explique.

Si, es la Potencia que puede soportar la resistencia.

Medicin de la resistencia hmica en funcin de la longitud del conductor

j)Conecte los elementos como se muestra en la figura 4.7.


6/10

Figura 4.7. Medicin de la resistencia hmica en funcin de la longitud.

k)De acuerdo a la tabla 4.7 mida la resistencia hmica en cada caso y concentre losresultados en la misma.

LONGITUD [cm] RESISTENCIA[]

0 .23410 .776

20 1.12730 1.455

40 1.816

50 2.14560 2.419

70 2.86480 3.210

90 3.812100 3.835

Tabla 4.5 Resistencia hmica en funcin de la longitud.

7.Qu relacin nos muestra la grfica y la tabla 4.5 respecto a resistencia contra

longitud?Con forme aumenta la longitud se incrementa la resistencia que puede soportar

Determinacin de la resistencia hmica en funcin del rea de seccin transversal del

alambre conductor.

l)Mida el dimetro de seccin transversal de los conductores, llene las columnas

correspondientes al dimetro y al rea en la tabla 4.6

m)Mida la resistencia hmica de cada uno de los conductores contenidos en el tablero

Dibuje:(figura 4.8) y concentre sus valores obtenidos en la tabla 4.6.

Nota: Los dimetros considerados son sin aislante.


7/10

Figura 4.8 Medicin de la resistencia hmica de conductores de diferentes calibres.

CALIBRE # DIMETRO[mm] REA[mm2] RESISTENCIA[]

15 1.30 1.3273 .02322 .48 0.1810 .115

25 .15 0.0177 .237

Tabla 4.6 Resistencia hmica en funcin del rea de seccin transversal.

8.- Coinciden los datos obtenidos de dimetro y rea de los conductores con la tabla de

datos del fabricante de conductores de cobre?Si es la resistencia que puede soportar por rea de cobre

9.- Con los valores de la tabla 4.6, realice una grfica de resistencia contra rea.

10.- Qu relacin deproporcionalidadobserva a partir de la grafica elaborada en la

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25


8/10

pregunta 9?

A mayor incremento de rea menor ser la resistencia que presenta

Determinacin de la resistencia respecto a la conductividad de los conductores

n)

Conecte las minas, una a la vez como se muestra en la figura 4.9.

Figura 4.8 Medicin de conductividad y resistividad elctrica.

o)Aplique una diferencia de potencial de 1 [V] a cada una de las minas de carbn,

mida la intensidad de corriente elctrica y concentre sus mediciones en la tabla 4.7;

calculando lo que se indica.

Minas decarbn

Longitud Dimetro rea Corriente Densdad decorriente

Campoelctrico

Resistividad conductividad

HB 0.12824 0.00194 2.9559E-06

0.5 169151.42 7.79787898

2H 0.12805 0.00195 2.9865E-06 0.6 200905.178 7.80944943

4H 0.12833 0.00198 3.0791E-06

0.58 188367.822 7.79241019

Determinacin de la resistencia debido a la variacin de la temperatura

p)Arme el dispositivo que se muestra en la figura 4.9; cuidando de ubicar el sensor detemperatura junto al termistor.


9/10

Figura 4.9 Resistencia en funcin de la temperatura.

q)Con el multmetro usado como hmetro, tome el valor de la resistencia del

termistor de acuerdo a los valores de temperatura de la tabla 4.8 y concentre sus

resultados en la misma.

Temperatura R

30 3.6

35 2.9

40 2.5

45 2.1

50 1.7

55 1.6

60 1.3

65 1.1

70 1.0

0

10

20

3040

50

60

70

80

0 1 2 3 4


10/10

12.- En el caso de un conductor Cmo vara la resistencia en funcin de la temperatura y

por qu?Conforme se incrementa la temperatura la resistencia del conductor disminuye

Conclusiones

Las resistencias disminuyen la corriente que pasa sobre un cuerpo, al igual solo pueden soportar

una cantidad de voltaje especfico antes de calentarse por completo, como influye la temperatura

sobre una resistencia y cmo medir la resistencia por medio de instrumentos como el puente de

Wheatstone

Documents

Practica 4 Electricidad y Magnetismo.docx