Resumen:En la prctica se estudi la dependencia elctrica con la
geometra, en otras palabras, con la longitud, el rea y la seccin
transversal; y adicionalmente con la resistividad que presenta el
material.
En este laboratorio se verific la relacin entre la cada de
potencial y la intensidad de la corriente en una resistencia;
tambin la relacin entre la resistencia elctrica de un conductor y
su geometra. Para lo cual se realizaron tres experimentos; en el
primero se variaron las longitudes de las resistencias manteniendo
el material y el rea transversal constantes, para la segunda parte
se cambi el rea de las resistencias dejando constantes el material
y la longitud, para la tercera parte se dejaron la longitud y el
rea de las resistencias constantes y se variaron los materiales,
entre, Constantn y Latn, y para la cuarta parte se tom un bombillo
con una resistencia Rx, se dej R0 fijo y se varia la corriente en
el circuito.
Los datos de I y VR se tabularon y graficaron con ayuda de
OriginPro.
IntroduccinSe emplearon resistencias de diversos materiales, y
se realizaron pruebas de su dependencia con respecto a: la longitud
el rea transversal, la resistividad del material () y para un
filamento de tungsteno. Dependencia de R con la
longitudPrimeramente se mont el circuito de la Figura 1 con una de
las resistencias de Constantan como Rx. ste circuito consiste de
una fuente de poder, un elemento resistivo a estudiar Rx, un
voltmetro, un ampermetro y una resistencia variable Ro, esta ltima
permite variar o controlar la corriente elctrica que circula por el
circuito, y protege el circuito de corrientes excesivamente
altas.
Figura 1. Circuito empleado en la prcticaSe fue aumentando la
corriente en el circuito girando el botn de voltaje de la fuente,
esto se hizo hasta llegar al valor mximo de corriente. Se tom 10
datos de corrientes y de sus respectivas cadas de potencial. Estos
datos se registraron en la tabla . Seguidamente se conect al mismo
circuito otra resistencia de Constantan en serie a la otra que ya
se tena, se repiti el mismo procedimiento mencionado anteriormente.
Despus de haber tomado los datos para este nuevo circuito se coloc
otra resistencia de Constantan en serie a las dos que ya se tenan
utilizando otro panel en este caso, y nuevamente se realiz el mismo
procedimiento. Estos datos tambin fueron registrados en la tabla .
Dependencia de R con el rea transversalSe tena el mismo circuito de
la figura 1. Se asegur siempre de tomarse la de dimetro 0.5 mm.
Para la primera se tom una resistencia de 0.35mm como Rx, se usaron
los mismos intervalos de datos para la corriente suministrada.
Seguidamente se conect una tercera resistencia de 1 mm, y se manej
nuevamente el procedimiento ya mencionado, por ltimo se conect una
cuarta resistencia de 0.5 y se tomaron los respectivos datos. Estos
datos se registraron en la tabla .. Dependencia de R con el
material En esta parte de la prctica la longitud y el rea se
mantuvieron constantes, se utiliz el mismo circuito de la figura 1.
En un caso Rx se manej con una resistencia de Constantan, se realiz
el mismo procedimiento y se tomaron los datos. Luego se tom Rx como
una resistencia Latn, se tomaron para cada material datos de
corriente y voltaje como se hizo anteriormente. Estos datos se
registraron en la tabla 3. Resistencia de un filamento de
tungsteno:
Se emple para la dependencia de la resistencia con la
temperatura, la resistencia de un bombillo (Rx) . Se midieron dos
voltajes diferentes, antes y despus del restato,La resistencia
variable Ro se deja en un valor fijo y la corriente elctrica que
circula por el circuito se controla variando el dial de voltaje
sobre el panel de la fuente de poder.
Marco Terico:De acuerdo a la ley de Ohm, la diferencia de
potencial elctrico V entre los extremos de un alambre conductor por
el cual circula una corriente elctrica I, est dada por:
Ecuacin 1. Potencial elctrico de un alambre conductorDnde R es
la constante de proporcionalidad llamada resistencia elctrica, cuyo
valor numrico depende del material que componga al conductor y de
la resistencia del mismo. [1]Para un alambre cilndrico de longitud
l y rea transversal A, la resistencia est dada por:
Ecuacin 2. Resistencia de un alambre cilndricoSiendo , la
resistividad elctrica del material, la cual se define como el grado
de dificultad que encuentran los electrones en sus desplazamientos.
Su valor, describe el comportamiento de un material frente al paso
de corriente elctrica, por lo que da una idea de si el material es
buen o mal conductor. Despejando de la Ecuacin 2 la resistividad se
tiene:
Ecuacin 3. ResistividadEl rea A se define:
Ecuacin 4. rea transversal (crculo)La resistencia de un material
no es un valor constante, en algunos materiales y a ciertos
intervalos de temperatura, se puede observar una dependencia de la
resistividad y la conductividad con la temperatura, en los metales
se expresa por medio del coeficiente trmico de laresistividad, el
cual nos indica una proporcionalidad entre la temperatura.
Ecuacin 5. Coeficiente trmico de la resistividadPara un
bombillo, la corriente que pasa por l, se calcula con la divisin
ente la cada de potencial en el bombillo, sobre la resistencia
caracterstica del restato:
Ecuacin 5. Corriente que pasa por un bombilloBibliografa
[1]Electrnica fundamental para cientficos, J.J.BROPHY, Segunda
edicin, Editorial REVERT S.A., Espaa-1979.
