Ley de ohm

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I.T.A. Fundamentos Físicos de la Ingeniería Práctica 18. Ley de Ohm. 
I.T.A. Fundamentos Físicos de la Ingeniería Práctica 18. Ley de Ohm. 
LEY DE OHM 
 
 OBJETIVOS
· Determinar la relación que existe entre la diferencia de potencial aplicada y la corriente eléctrica que circula por un conductor.
· Determinar la resistividad del material aplicando la ecuación de Poulliet
FUNDAMENTO TEÓRICO
Resistividad o resistencia específica.
La resistividad es una característica propia de un material medido, con unidades de ohmios–metro, que indica que tanto se opone éste (el material) al paso de la corriente. 
La resistividad [ρ] (rho) se define como:
ρ = R *A / L …. (1)
Donde:
- ρ es la resistividad medida en ohmios-metro
- R es el valor de la resistencia eléctrica en Ohmios
- l es la longitud del material medida en metros
- A es el área transversal medida en metros cuadrados
De la anterior fórmula se puede deducir que el valor de una resistencia, utilizada normalmente en electricidad y electrónica, depende en su construcción, de la resistividad (material con el que fue fabricado), su longitud, y su área transversal.
R = ρ * L / A …. (2)
- A mayor longitud y menor área transversal del elemento, más resistencia
- A menor longitud y mayor área transversal del elemento, menos resistencia
Los valores típicos de resistividad de varios materiales a 23 °C son:
	Material
	Resistividad a 23°C 
en ohmios - metro
	Plata
	1.59 × 10-8
	Cobre
	1.68 × 10-8
	Oro
	2.20 × 10-8
	Aluminio
	2.65 × 10-8
	Tungsteno
	5.6 × 10-8
	Hierro
	9.71 × 10-8
	Acero
	7.2 × 10-7
	Platino
	1.1 × 10-7
	Plomo
	2.2 × 10-7
	Nicromio
	1.50 × 10-6
	Carbón
	3.5 × 10-5
	Germanio
	4.6 × 10-1
	Silicio
	6.40 × 102
	Piel humana
	5.0 × 105 aproximadamente
	Vidrio
	1010 to 1014
	Hule
	1013 aproximadamente
	Sulfuro
	1015
	Cuarzo
	7.5 × 1017
La resistividad depende de la temperatura:
La resistividad de los metales aumenta al aumentar la temperatura al contrario de los semiconductores en donde este valor decrece.
El inverso de la resistividad se llama conductividad (σ) [sigma] 
 
σ = 1 / ρ …. (3)
 La Resistividad Eléctrica: Si se pasa una corriente eléctrica de I amperios por un objeto, y la potencia se reduce V voltios, la resistencia R del objeto se calcula por la ley de Ohm
…. (3)
Si este objeto es en forma del cilindro de largo L y sección A,
 …. (4)
Donde ρ es la resistividad eléctrica de la materia. Se mide la resistividad eléctrica para medir la corriente I y la diferencia de la potencia V
 	 …. (5)
Donde G es el factor geométrico que depende de la forma del objeto y la disposición de los electrodos utilizados para pasar la corriente y medir el voltaje. En la superficie de la tierra, el "objeto" es un plano infinito, donde los geofísicos utilizan varias configuraciones de electrodos.
Los minerales generalmente son aisladores eléctricos. Solamente los metales nativos, algunos óxidos y sulfuros con lustres metálicos, y la arcilla se clasifican como conductores. No obstante, el agua dentro de los poros de las piedras es conductor. Generalmente la resistividad eléctrica de las piedras y los suelos depende de la porosidad, su geometría, y la cantidad y cualidad de los fluidos que estén dentro de los poros.
 
 	En 	esta 	práctica, 	se 	estudiará 	el comportamiento de los resistores compactos de uso extendido en los laboratorios y en la técnica, a fin de averiguar si cumplen o no la ley de Ohm. Para ello se hará circular una intensidad de corriente por una resistencia y se medirá la diferencia de potencial que se establece entre sus extremos. Esta intensidad de corriente se variará en el transcurso de la experiencia mediante un reostato, según el dispositivo que se describirá en el apartado correspondiente. 
 
 	 	 	 	 	 	 	 	 	Figura 18-1 
MATERIALES Y EQUIPOS
· 02 Multitester
· 04 resistencias de diferente valor.
· 01 cables conectores para fuente
· 01 fuente de voltaje DC
 
CUADRO COMPARATIVO
	Magnitud eléctrica
	Descripción
	Unidades
	Analogía con el agua
	Voltaje o diferencia de potencial
	Una medida de la energía por unidad de carga entre dos puntos de un circuito.
	Voltio (V)
	Presión hidrostática
	Corriente o Intensidad de corriente
	Una medida del flujo de la carga en un circuito.
	Amperio (A)
	Cantidad de agua fluye o atraviesa una sección
	Resistencia
	Una medida de la dificultad que experimenta la corriente al fluir en un circuito.
	Ohmio
(W)
	Una medida de la dificultad que experimenta el agua al fluir a través de una tubería.
DETERMINACIÓN EXPERIMENTAL DE LA RESISTENCIA ELÉCTRICA 
 
 Para realizar las medidas destinadas a comprobar la ley de Ohm podemos montar los 
circuitos siguientes: 
 
 
	 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1) Comprobación de la Ley de Ohm y determinación de la resistencia 
 
· Represente gráficamente los resultados experimentales (intensidad I en abscisas y la tensión V en ordenadas) para cada uno de los montajes. 
 
· Realize un ajuste por mínimos cuadrados para cada uno de ellos para verificar si la relación entre ambas variables (I y V) es lineal. Obtener también el valor de los errores de las variables del ajuste. Determine el valor de la resistencia partir de la pendiente de la recta de regresión. 
 
· Con ambos valores de las resistencia, obtenidos de cada uno de los montajes y dado que tenemos el valor medido directamente con el óhmetro, razone cual de los dos es más exacto. Justifique cual de los dos montajes sería el más adecuado para medir resistencias. 
 
VII.	CONCLUSIONES
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VIII.	CUESTIONARIO
1.	Investiga la ley de Ohm para cuando invertimos el sentido de la corriente en las resistencias. ¿Es la corriente a través de la resistencia proporcional al voltaje?
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2.	Investigue el comportamiento de otros dispositivos eléctricos como diodos, LEDs y diodos Zener. 
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 	74
 	74
 	7
 
+
 
-
 
I
 
Resistencia
 
Negro
 
Rojo
 
Amperí
metro
 
Voltimetro
 
 
 
+
-
I
Resistencia
Negro
Rojo
Amperímetro
Voltimetro