313109872-Practica-5-Electricidad-y-Magnetismo-ESIMEZ

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Universidad Nacional Autónoma de México
Facultad de Estudios Superiores
Plantel Aragón
INGENIERIA ELECTRICA
CLASE “ELECRTRICIDAD Y MAGNETSIMO”
TRABAJO
TEMA: ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO
GRUPO:8510
NOMBRE DEL PROFESOR: RODOLFO ZARAGOZA BUCHAIN
NOMBRE DEL ALUMNO: CORTES HERNANDEZ RICARDO 
FECHA DE ENTREGA: NOVIEMBRE DEL 2022
I.-Introducción.
La ley de Ohm es la ley básica para el flujo de la corriente. La corriente fluye por un circuito eléctrico siguiendo varias leyes definidas. George Simon Ohm (1787-1854), fue el creador de esta ley. Ohm fue un físico alemán conocido por sus investigaciones de las corrientes eléctricas. Su formulación de la relación entre intensidad de corriente, diferencia de potencial y resistencia contribuye a la Ley de Ohm. La unidad de resistencia eléctrica se denominó ohmio en su honor y fue definida en 1893 como la resistencia estándar de una columna de mercurio.
2.- Teoría.
La ley de ohm establece que la corriente a través de un resistor es directamente proporcional a la diferencia de potencial (voltaje) en los extremos del resistor, e inversamente proporcional a la resistencia del resistor.
LEY DE OHM: "La relación entre la tensión aplicada a un conductor y la intensidad que circula por él se mantiene constante. A esta constante se le llama RESISTENCIA del conductor".
2.1 Intensidad de corriente eléctrica
Una corriente eléctrica es un flujo de electrones que circulan a través un material conductor. Se define también como el transporte de carga eléctrica de un punto a otro.
Para medir o cuantificar una corriente eléctrica se utiliza el concepto de “intensidad de corriente eléctrica”. Esta magnitud se define como: la carga total que circula a través de la sección transversal de un conductor, por unidad de tiempo. Se simboliza por “i”.
Ilustración 1 Corriente Eléctrica
Donde σ es una propiedad de cada material conocida como su conductividad. Se mide en el SI en siemens/metro (S/m) y es la propiedad física que más cambia de unas sustancias a otras.
	Material
	σ (S/m)
	ρ (Ω·m)
	Plata
	
	
	Cobre
	
	
	Oro
	
	
	Hierro
	
	
	Agua de mar
	
	
	Agua destilada
	
	
	Goma
	10 − 15 − 10 − 13
	1013 − 1015
Tabla 1 Propiedades de conductividad
A menudo se da como dato la inversa de la conductividad, llamada la resistividad (ρ o r), que se mide en Ω·m.
La ley de Ohm nos dice sencillamente que si las cargas se mueven es porque hay un campo eléctrico que las empuja, aunque debido a la fricción con el material, no es la aceleración, sino la velocidad, la que es proporcional al campo eléctrico.
Aplicación a un conductor filiforme
La ley de Ohm tal de un conductor filiforme es aquél que tiene una longitud mucho mayor que su diámetro y que su radio de curvatura. Va de un punto A a un punto B, siguiendo una cierta curva. Suponemos que la intensidad de corriente fluye de A a B.
La ley de Ohm
Al recorrer la curva que constituye un conductor filiforme el desplazamiento va en la dirección del vector tangente
Por otro lado, por ser muy estrecho, la densidad de corriente va también en el sentido longitudinal
Lo que nos deja la integral escalar
En el caso de un conductor filiforme se cumple que la densidad de corriente es la misma en todos los puntos de una sección transversal, de forma que 
Siendo I la intensidad de corriente que circula por el cable. Esta intensidad es la misma a lo largo de todo él, por lo que podemos sacarla de la integral y nos queda finalmente
La cantidad R es la resistencia eléctrica del hilo. Es una integral porque, en principio, la conductividad y la sección pueden ir variando a lo largo del cable. En el caso común de un cable de un solo material con sección constante
2.2 Resistencia eléctrica
Se le denomina resistencia eléctrica a la igualdad de oposición que tienen los electrones al moverse a través de un conductor.
La resistencia eléctrica se mide en ohmios (Ω) definidos como
La ley de Ohm circuital también puede escribirse
Donde
es la conductancia del sistema, medida en siemens (S)
Un elemento de circuito caracterizado por poseer una resistencia eléctrica se denomina un resistor , aunque se usa a menudo la palabra resistencia tanto para el dispositivo como para su propiedad. Su símbolo es una línea quebrada o un rectángulo.
2.3 Asociaciones de resistencias
Resistencias en serie
Cuando no hay ninguna derivación en el punto de conexión, de manera que toda la corriente que pasa por una pasa por la otra
La diferencia de potencial de la asociación es la suma de las individuales. Si A y B son los extremos y C es el punto de conexión
por lo que la resistencia equivalente a una asociación en serie de dos resistores es la suma de las resistencias individuales
Resistencias en paralelo
Cuando se encuentran conectadas por sus dos extremos A y B de forma que la diferencia de potencial. en ambos resistores es la misma
La corriente que llega a la asociación es en este caso la suma de las dos individuales
En una asociación en paralelo la conductancia equivalente es la suma de las conductancias individuales
2.4.- Cortocircuito y circuito abierto
Circuito abierto
Un circuito está abierto cuando entre dos puntos se produce una interrupción o se intercala un dieléctrico ideal que impide el paso de corriente. Matemáticamente equivale a decir que entre los puntos se encuentra una conductancia nula (o una resistencia infinita) y por el tramo abierto
Cortocircuito
En un conector ideal no hay diferencia de potencial entre sus extremos
y por tanto todos sus puntos se encuentran al mismo potencial. Desde el punto de vista del circuito equivalente, todos sus puntos son el mismo. Cuando dos elementos están unidos por un conector ideal se dice que están en cortocircuito. Si se coloca un cortocircuito entre dos puntos situados a una cierta diferencia de potencial, el resultado es una corriente de gran intensidad (idealmente infinita), que puede quemar los dispositivos.
Amperímetro
Un amperímetro, es un instrumento destinado a medir la intensidad de la corriente eléctrica que recorre una rama dada de un circuito. Los amperímetros usuales requieren para ello interrumpir la rama en un punto e intercalar el aparato, de modo que la corriente a medir circule por el interior del mismo los amperímetros se conectan en serie. Los amperímetros analógicos se suelen construir utilizando un micro amperímetro como aparato base al que se conecta una resistencia en paralelo. Esta resistencia, junto a las características del aparato base, define el margen de medida del amperímetro. Los amperímetros usuales disponen de varias escalas, que el fabricante define montando en el interior del aparato las resistencias adecuadas para cada una de ellas. Desde el punto de vista de la red eléctrica en la que se utiliza el aparato, el circuito equivalente de un amperímetro es su resistencia interna.
Ilustración 2 instalación de un amperímetro en serie
Miliamperímetro: es un aparato usado para medir la corriente eléctrica de cualquier tipo de circuito, esta medición o resultado nos da en miliampers (1X10-3)
3.-Montaje del experimento
Primera parte: Relación entre voltaje y corriente 
Arme el circuito teniendo la precaución de que el selector del medidor este señalando la escala de 3mA o mayor y que la escala del voltaje de la fuente no marque más de 15 volts. 
Ilustración 3 Esquema del Circuito
Cierre el interruptor K y con los controles de salida del voltaje de la fuente regulada ajuste el voltaje de acuerdo a como lo indica la tabla. 
Para cada valor del voltaje observe el valor de la intensidad de corriente. Ajuste el valor de la resistencia a 6800Ω. 
Ilustración 5 Circuito armado
Segunda parte: Relación entre resistencia y corriente 
Encienda la fuente regulada y con ayuda de los controles ajuste el voltaje de salida aplicado al resistor a un valor de 8 volts. 
Cierre el interruptor K mida la intensidad de corriente. Repita con todos los valores de resistencia manteniendo constante el voltaje. 
Ilustración 6 Medición de voltaje
Tercera parte: Relación entre voltaje yresistencia 
Ajuste mediante los controles el voltaje de salida para que este marque cero. Cierre el interruptor K y aumente lentamente el voltaje aplicado a la resistencia hasta que obtenga una corriente de 2mA. 
Ilustración 7 Medición de corriente
4.-Analisis y resultados 
4.1Relacion entre el voltaje y la corriente
Se armó el circuito mostrado en la siguiente figura 
Ilustración 8 Esquema del Circuito
Se cerró el interruptor k y con los controles de la fuente regulada se ajustó el voltaje de acuerdo a los valores indicados en la siguiente tabla con el valor de una resistencia de 6800 Ω
Tabla 2 Valores de la intensidad con resistencia de 6800 Ω
	V(V)
	0
	2
	4
	6
	8
	10
	12
	14
	15
	I(mA)
	0
	.25
	.50
	0.75
	0.98
	1.4
	1.7
	1.9
	2.2
Ilustración 9 Grafica de relación entre voltajes e intensidad
En los resistores óhmicos la corriente aumenta en la misma proporción que aumenta el voltaje
Conclusiones: En los resistores óhmicos la corriente aumenta en la misma proporción que aumenta el voltaje. 
4.2 Relación entre la resistencia y la corriente
Se realiza el procedimiento anterior aplicando a un resistor un valor de 8 volts. Cerrando el interruptor k se cambia los valores con respeto a la tabla siguiente, midiendo la intensidad de corriente.
Tabla 3 Valores de la intensidad con resistencia variable a un voltaje de 8volts
	R(KΩ)
	3
	4
	5
	6
	7
	8
	9
	10
	I(mA)
	2.4
	1.9
	1.5
	1.1
	0.8
	0.69
	0.61
	0.54
Ilustración 10 Grafica de la tabla 3
Conclusiones: Mientras mayor sea la resistencia manteniendo un voltaje constante la corriente disminuirá proporcionalmente. 
4.3 Relación ente el voltaje y la resistencia
Se utiliza el circuito anterior iniciando con una resistencia de 2000Ω.
Se enciende la fuente regulada y con ayuda de los controles ajustamos el voltaje de salida para que marque cero.
Se cierra el interruptor k y lentamente con ayuda de los controles se aumenta el voltaje hasta que de 2mA.
Una vez realizado se anota el valor del voltaje y se aumenta la resistencia de acuerdo a la siguiente tabla, repitiendo los pasos anteriores una vez terminado se abrió el interruptor k y se desconectó el quipo.
	R(KΩ)
	2
	3
	4
	5
	6
	7
	8
	V(v)
	5.95
	9.4
	12
	14.66
	17.79
	20.3.
	23.6
Tabla 4 tabla R-V
Ilustración 11 Grafica de V-R
5.-Cuestionario.
1.- Definir los siguientes conceptos:
a) Resistividad eléctrica.
La resistividad es la resistencia eléctrica específica de cada material para oponerse al paso de una corriente eléctrica. Se designa por la letra griega rho minúscula (ρ) y se mide en ohmios por metro (Ω•m).
 En donde R es la resistencia en ohms, S la sección transversal en m² y l la longitud en m. Su valor describe el comportamiento de un material frente al paso de corriente eléctrica, por lo que da una idea de lo buen o mal conductor que es. Un valor alto de resistividad indica que el material es mal conductor mientras que uno bajo indicará que es un buen conductor.
b) Conductividad Eléctrica.
Cuando una sustancia es capaz de conducir la corriente eléctrica, quiere decir que es capaz de transportar electrones. Básicamente existen dos tipos de conductores eléctricos: los conductores metálicos, también llamados electrónicos y los electrolitos, que son conductores iónicos.
En los electrolitos, la corriente eléctrica puede circular gracias a los iones disueltos en el mismo, que son los que transportan los electrones desde un electrodo hacia el otro, y de este modo conducir la corriente. La conductividad eléctrica de un electrolito se puede definir como la capacidad del mismo para transmitir una corriente eléctrica. La conductividad dependerá en este caso de la cantidad de iones disueltos en el mismo, de la carga y motilidad de estos iones, y de la viscosidad del medio en el que se hallan disueltos. 
En los metales, el tipo de enlace entre los átomos deja electrones deslocalizados, con una cierta libertad de movimiento, y es por esta razón que pueden conducir la electricidad. En cambio, en los materiales aislantes, casi no hay electrones libres, y es justamente por esta razón que no son buenos conductores.
De acuerdo con la ley de Ohm, cuando se aplica una determinada diferencia de potencial a un conductor, se transmite una corriente eléctrica (I) que depende directamente del voltaje (E) aplicado y es inversamente proporcional a la resistencia del conductor (R).
De manera que I=E/R
En disoluciones acuosas, la resistencia eléctrica R depende de la distancia (L) entre los electrodos y del área de los mismos (A), según la siguiente fórmula:
R= r.L/A
Donde r es la resistividad específica del material en cuestión.
La conductividad eléctrica es la inversa de la resistividad, de manera que:
σ representa la conductividad eléctrica y ρ la resistividad.
La unidad elegida por el sistema internacional para la conductividad, es el siemens por metro S/m.
c) Conductancia.
La conductancia la facilidad que ofrece un material cualquiera al paso de la corriente eléctrica. La conductancia es lo opuesto a la resistencia. A mayor conductancia la resistencia disminuye y viceversa, a mayor resistencia, menos conductancia, por lo que ambas son inversamente proporcionales.
Existen algunos materiales que conducen mejor la corriente que otros. Los mejores conductores son, sin duda alguna, los metales, principalmente el oro (Au) y la plata (Ag), pero por su alto costo en el mercado se prefiere utilizar, en primer lugar, el cobre (Cu) y, en segundo lugar, el aluminio (Al), por ser ambos metales buenos conductores de la electricidad y tener un costo mucho menor que el del oro y la plata.
De acuerdo con la Ley de Ohm, el valor de la resistencia “R” se obtiene dividiendo el voltaje o tensión en volt “E” del circuito, por el valor de la intensidad “I” en ampere, como se muestra en el ejemplo siguiente:
	
	
	
Si representamos la conductancia eléctrica con la letra “G” (sabiendo que es lo opuesto a la resistencia y que podemos representarla matemáticamente como 1/R), es posible hallar su valor invirtiendo los valores de la tensión y la intensidad en la fórmula anterior, tal como se muestra a continuación:
Por tanto, sustituyendo por “G” el resultado de la operación, tendremos:
2) Como varia la resistencia de un conductor con respecto a su temperatura
El efecto del calor y del frío afecta a todos los materiales. Por ejemplo, en un metal el calor hace que se dilate mientras que el frío provoca el efecto contrario, es decir, que se contraiga.
En las resistencias la variación de temperatura hace que ésta aumente o disminuya su valor. Esta variación de resistencia puede ser calculada mediante una fórmula.
Todos los materiales, en mayor o menor grado y dependiendo de su naturaleza, de sus características o del medio en el que vayan a trabajar, ofrecen una resistencia al paso de la corriente.
Es por esto que cuando se diseña un circuito hay que tener en cuenta las condiciones anteriores de forma que se garantice su correcto funcionamiento. Piensa que no es lo mismo un aparato eléctrico trabajando en un horno que en una cámara frigorífica.
La propiedad específica de resistencia eléctrica de cada sustancia se denomina resistividad, que se define como la resistencia que ofrece un material de 1 metro de largo y una sección de 1 m2 al paso de la corriente. Su unidad en el Sistema Internacional es Ω x m.
La resistividad de cualquier material no es constante, depende de la temperatura y de otras circunstancias como las impurezas o los campos magnéticos a los que está sometido.
La resistividad aumenta con la temperatura, de modo que podemos decir que:
Donde 
 : Resistividad.
 : Coeficiente de variación de la resistividad con la temperatura
T: temperatura3) Que tipo de grafica representa la variación de resistencia con respecto a la temperatura en termistor
Existen dos tipos de termisor
NTC (Negative temperature coefficent)
PTC (Possitive temperature coefficent)
Cuando la temperatura aumenta, los tipo PTC aumentan su resistencia y los NTC disminuye.
4) Que es un resistor
Es un elemento que causa oposición al paso de la corriente, causando que en sus terminales aparezca una diferencia de tensión (un voltaje).
Los valores de potencia comunes de las resistencias son: 1/4, 1/2, 1 watt, aunque hay de valores mayores. Este bombillo / foco que todos tenemos en nuestros hogares se comporta como una resistencia, pues limita el paso de la corriente, disipa calor, pero a diferencia del foco o bombillo, la resistencia no emite luz.
Las resistencias se representan con la letra R y el valor de éstas se mide en Ohmios (Ω).
5) ¿Cómo afecta el valor de la resistencia al efecto SKIN? ¿Cuándo se presenta el efecto skin (pelicular) en un conductor?
El efecto pelicular (también conocido como efecto skin o kelvin) en un conductor por el cual circula una corriente alterna consiste en la tendencia de la corriente a acumularse en la capa externa del conductor debido a la autoinducción del mismo, lo cual da lugar a un aumento de la resistencia efectiva del conductor y a una disminución de la intensidad admisible para un determinado aumento de la temperatura.
El efecto pelicular es el aumento de la densidad de corriente superficial en los cables al aumentar la frecuencia. A bajas frecuencias, los portadores de carga utilizan toda la sección transversal del conductor por igual para el desplazamiento, sin embargo, al aumentar la frecuencia se produce un incremento del campo magnético en la zona central del conductor que dificulta el desplazamiento de los portadores por dicha zona, haciendo aumentar la densidad de corriente en la zona superficial del conductor.
Este efecto ocurre en todos los conductores incluyendo los cables de conexión de resistencias, condensadores y bobinas.
6) ¿Qué importancia tiene el usar una fuente regulada de C.C en la demostración de la ley de ohm?
Para asignarle a la resistencia eléctrica la unidad de ohm, ya que al emplear corriente alterna se denomina a la unidad de resistencia, Impedancia, también para realizar diferentes cálculos a distintos voltajes y amperajes y así observar las variaciones de resistencia.
6.-Conclusiones.
García Cruz Daniel Alejandro
Se observó que el voltaje era proporcional a la corriente eléctrica, debido a que en el experimento cuando el voltaje se elevaba la corriente también se elevaba, pero sin en cambio con la resistencia fue diferente, porque cuando se aumentaba la resistencia la corriente disminuía, lo cual quiere decir que la resistencia es inversamente proporcional a la corriente eléctrica.
Romero Barco Jorge:
Para esta práctica sencilla pero importante se puede concluir que la corriente fluye por un circuito es directamente proporcional a la tensión eléctrica aplicada. Esto puede ser visto en los datos obtenidos en la primera parte del experimento donde a medida que aumentaba el voltaje también aumentaba la corriente. Sin embargo de igual manera podemos decir que la cantidad de corriente es inversamente proporcional a la resistencia, también observado en los datos de la segunda parte.
Por lo tanto se puede concluir que aunque los porcientos de error no fueron los esperados, los datos obtenidos nos ayudaron a determinar y comprobar la Ley de Ohm en un circuito.
Vargas Vicente Jimmy
En la práctica se observó que los materiales que cumplen la ley de ohm se denominan óhmicos, y los que no la cumplen no-óhmicos. Un conductor óhmico se caracteriza por tener un único valor de su resistencia. A Si mismo la gráfica, de V con respecto a I , es una recta, de forma que la pendiente en todos los punto de la gráfica es la misma, y corresponde a R 
Ilustración 12 Grafica de V-I
Un conductor no-óhmico no posee un valor único de resistencia, y su gráfica de V frente a I no es una línea recta
Ilustración 13 Grafica de V-I
Bibliografía
Bosco, u. d. (s.f.). www.udb.edu.sv. Recuperado el 4 de 5 de 2016, de www.udb.edu.sv: https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=14&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjDpbmixcPMAhVDz2MKHWSbBDs4ChAWCC8wAw&url=http%3A%2F%2Fwww.udb.edu.sv%2Fudb%2Farchivo%2Fguia%2Felectronica-tecnologico%2Felectronica-basica%2F2014%2Fi%2Fguia-2.pdf&u
espinoza, P. (s.f.). scribd. Recuperado el 4 de 5 de 2016, de scribd: https://www.scribd.com/doc/120188270/Ley-de-Ohm-Marco-Teorico
usal. (2015). Corriente Electrica. españa.
Relacion entre corriente e intensidad
I(mA)	0	2	4	6	8	10	12	14	15	0	0.25	0.5	0.75	0.98	1.4	1.7	1.9	2.2000000000000002	R(KΩ)
Relacion entre Resistencia y Corriente
I(mA)	3	4	5	6	7	8	9	10	2.4	1.9	1.5	1.1000000000000001	0.8	0.69	0.6	0.54	I(mA)
Relacion entre volteje y resistencia
V(V)	2	3	4	8	5	6	7	5.95	9.4	12	13.6	14.66	17.79	20.3	I(mA)
material óhmico	1	2	2	4	5	6	1	2	3	4	5	6	material no óhmico	1	2	2	4	5	6	1	2.5	3.9	5.6	6	5.5