LAB. FISICA 3

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FUNDAMENTACIÓN DEL LABORATORIO DE 
ELECTROMAGNETISMO 
 
El mundo de la electricidad y el magnetismo se caracteriza por la gran diversidad de 
fenómenos que incluye. Estos van desde la conducción de la electricidad por 
algunos cuerpos, hasta el comportamiento de los imanes. La técnica moderna utiliza 
gran cantidad de fenómenos electromagnéticos en las comunicaciones, las 
computadoras, las impresoras LASER y otros muchos. Por ello es importante 
para la formación básica de cualquier ingeniero el comprender los fundamentos 
del electromagnetismo. 
 
En este laboratorio estudiaremos algunos fenómenos electromagnéticos desde el 
punto de vista experimental. Para lograr este objetivo utilizaremos, al igual que se 
hizo en los otros laboratorios de Física, el método universal de la Ciencia: 
el Método Científico Experimental. De nuevo aplicaremos los diferentes pasos 
de este método en la solución de diferentes problemas que se nos plantearán, 
referidos a la materia de estudio, teniendo en cuenta que de esta forma se 
desarrollan una serie de habilidades generales en nuestros futuros ingenieros que 
serán muy útiles en su vida profesional. El reconocimiento de un problema a 
investigar, el planteamiento de determinadas hipótesis, el diseño de 
experimentos para la comprobación de las hipótesis planteadas, la realización del 
experimento, la obtención de conclusiones y el elaborar informes del trabajo 
realizado, son algunos de las habilidades que deben utilizarse al abordar el 
estudio de los diferentes fenómenos. 
 
Es significativo el hecho de que aun cuando los fenómenos a estudiar tienen sus 
propias características, que los diferencian de los fenómenos estudiados en los 
laboratorios de Mecánica Trasnacional y Rotacional y en el de Ondas y Calor, el 
método que aplicamos es el mismo: El Método Científico Experimental. Esto se 
debe a que es un método universal característico del trabajo de cualquier científico. 
Aun así las prácticas a realizar en este laboratorio tienen algunas particularidades 
específicas: 
 
 El manejo de determinados equipos e instrumentos propios de los 
experimentos de electricidad y magnetismo, como el multímetro, el osciloscopio, 
las fuentes de poder, importantes para la realización de cualquier medición en el 
campo del electromagnetismo y por ello necesarios para cualquier ingeniero. 
 
 Por otra parte los fenómenos electromagnéticos no son tan evidentes 
como los fenómenos mecánicos o los fenómenos ondulatorios, se necesitan 
mediciones más específicas para lograr comprender sus particularidades. 
 
 
 
 
 
 
Es importante que el laboratorio dé la posibilidad a los alumnos de descubrir 
las regularidades de los fenómenos, de investigar la esencia de los mismos, de 
encontrar incluso aspectos que la teoría no explica del todo y que les abren la 
posibilidad de encontrar nuevos conocimientos, de ser, en fin, un investigador de los 
fenómenos electromagnéticos. Con esto se garantizará el éxito de la formación 
integral de los futuros ingenieros. 
 
 
 
 
MÉTODO CIENTÍFICO EXPERIMENTAL Y LA CARGA 
ELÉCTRICA 
 
 
Cualquier trabajo que implique cierta complejidad requiere de un método ordenado 
de proceder para alcanzar un fin determinado. 
 
 
 
En este marco si se trata de realizar un trabajo científico hace falta tener un método 
y como estamos hablando de una ciencia experimental, la Física, nos referimos al 
Método Científico Experimental, que aunque no es exclusivo de esta ciencia, por 
cuanto es aplicable a todas las ciencias experimentales e incluso en la solución de 
problemas de otras áreas del conocimiento humano, si tuvo su surgimiento en la 
Física. 
 
Lógicamente no existe un único método científico, pero si un conjunto de pasos que 
más o menos son comunes a todas las variantes que pueden presentarse en cuanto 
a tipo de investigación o rama de la ciencia. 
 
 
 
Así proponemos, para su utilización en las prácticas de laboratorio, el siguiente 
esquema del método científico experimental. 
 
1. Formular el problema a investigar 
2. Plantear una hipótesis de trabajo 
3. Realizar el diseño del experimento para comprobar la hipótesis 
planteada. 
4. Desarrollo del experimento (observación, medición, etc.) 
5. Elaboración y análisis de resultados 
6. Obtención de conclusiones 
7. Informe de lo realizado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
De esta forma el planteamiento del trabajo en el laboratorio de Física debe estar 
dirigido a desarrollar en los estudiantes la capacidad de aplicar el Método Científico 
Experimental, en una u otra variante, a situaciones experimentales concretas. El 
desarrollo de habilidades como plantearse un problema, formular hipótesis, diseñar 
experimentos para comprobarlas, desarrollar experimentos, analizar los resultados, 
elaborarlos y formular conclusiones son habilidades que el futuro profesionista 
necesita en cualquier rama de la ciencia o la técnica en que realice su trabajo y los 
experimentos de Física presenta un escenario ideal para el desarrollo de estas 
habilidades, que no se debe desperdiciar. 
 
 
 
Mario Bunge, señala que el Método Científico es un rasgo característico de la 
Ciencia; donde no hay método científico no hay ciencia. De la misma forma se 
señala en la obra sobre Metodología del Conocimiento Científico que no hay ni 
puede haber Ciencia sin método Científico y que ambos (ciencia y método 
científico o pensamiento Científico y método científico) van unidos 
indisolublemente. 
 
De aquí se puede extraer la conclusión de que los cursos de Ciencia y en 
particular de Física, deben utilizar cada posibilidad para mostrar a los estudiantes la 
aplicación de los métodos de trabajo de la ciencia, no podemos decir que 
tendrá una verdadera cultura científica. En ocasiones el estudiante sale de los 
cursos de física con la idea de que esto no es más que una colección de fórmulas 
que algún “gran genio” obtuvo, quién sabe cómo, y que a él en particular se las 
brinda “otro genio”, en este caso el profesor. Por otra parte no parece que ese 
conjunto de fórmulas tenga algo que ver con el mundo real que existe fuera de las 
aulas, con los procesos productivos con la sociedad, con la contaminación del medio 
ambiente, con las guerras. Este estudiante es el que a veces pregunta en las aulas 
“¿y para qué sirve todo eso?”, mostrando con esa pregunta que nunca se le planteó 
que el inicio del estudio que dio origen a esa fórmula muy probablemente estuvo 
dado por un problema a resolver de una necesidad productiva, o social, y qué el 
método que se empleó para resolver el problema fue el Método Científico. Esto es 
esencial en cada curso de Física. 
 
 
 
El método Científico no puede ser presentado como aquella “receta ideal” 
siguiendo la cual se puede resolver cualquier problema, sino como un conjunto de 
fases de una investigación, fundamentales en la experiencia y que en particular 
deben ser elegidas de acuerdo al caso que se estudie y que el propio investigador 
debe saber seleccionar. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Los métodos de impartición de las clases deben ser tales que permitan no solo que 
se le explique al estudiante en qué consiste el Método Científico, sino que se vea en 
la necesidad de aplicarlo para resolver situaciones que se le presenten. Es muy 
importante sobre todo que la aplicación, por parte del estudiante de un método de 
trabajo (en este caso el Método Científico), no sea porque el profesor se lo ordenó, 
sino porque él vea que el método que se le sugiere puede en realidad serle útil 
para resolver la situación que tiene ante sí, o sea se vea en la necesidad de 
aplicarlo y note sus ventajas de trabajar de acuerdo a este método y no sin ninguna 
estrategia. Aquí ya se ve que los métodos de impartición, que se utilicen en las 
clases, tienen que ser modificados y permitir un trabajo más independiente a los 
estudiantes. 
 
Enparticular en las prácticas de laboratorio debe eliminarse la tendencia a 
darle a los estudiantes una lista de instrucciones con todo lo que debe hacer en la 
clase: “mida aquí, anote allá, calcule esto, llene esta tabla y utilice esta fórmula”, que 
lamentablemente es muy utilizada en la mayoría de los centros de enseñanza 
con relación a las prácticas de laboratorio. ¿De qué método Científico estamos 
hablando? si la persona lo que está haciendo es seguir una “receta de cocina” 
elaborada por el profesor. En estas prácticas de laboratorio se pone de manifiesto 
que el profesor está orientando la actividad fundamentalmente al supuesto 
desarrollo de la asimilación del contenido y de habilidades relacionadas con la 
medición de magnitudes o el manejo de determinados equipos e instrumentos. Esto, 
sin embargo, no es lo esencial ni es efectivo. El profesor debe reorientar su papel en 
el aula: de “experto” con todas las soluciones a la mano, a facilitador con mayor 
experiencia, pero dispuesto a discutirlas con todos y aceptar ideas contrarias. 
 
 
 
 
 
BIBLIOGRAFÍA 
 
1. J.L. López Cano, “Método e hipótesis científicos”, Ed. Trillas, Nov. 1990, 
Pags 63- 
105.H.G. Riveros, L. Rosas, “El Método científico aplicado a las 
ciencias experimentales”, Ed. Trillas, Ag 1991, pags. 51-81. 
2. F. Arana, “El Método experimental para participantes”, Ed Joaquín Mortiz, 
En. 1990, 
pags. 13-21.
 
En cada sesión de laboratorio se entregará un reporte de la 
práctica realizada en la sesión anterior que deberá de 
contener los siguientes aspectos. 
 
 
 
 
 
REPORTE: 
 
 
OBJETIVO 
HIPÓTESIS 
DESARROLLO 
RESULTADO 
CONCLUSIÓN 
BIBLIOGRAFÍA 
3 HOJAS A MANO (MÍNIMO
7 
 
PRÁCTICA N° 1 
 
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN 
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA 
 
REGLAMENTO DE SEGURIDAD 
Laboratorio de: Física 3 Electromagnetismo 
Fecha de última actualización: Septiembre 2013 
 
 
FUNCIONAMIENTO 
 
1.- EL BECARIO (A) CORRESPONDIENTE A ESTA BRIGADA TOMARA ASISTENCIA DE LA 
PRACTICA. 
2.- EL MAESTRO INSTRUCTOR DARA UNA EXPLICACIÓN DEL TEMA A EXPERIMENTAR. 
3.- LOS ALUMNOS POR BRIGADAS SACARAN DEL ALMACÉN EL MATERIAL Y/O EQUIPOS A 
UTILIZAR. 
4.- LOS ALUMNOS ARMARAN O CONECTARAN LOS EQUIPOS O DISPOSITIVOS A UTILIZAR. 
5.- PARA EMPEZAR A REALIZAR LA PRACTICA EL MAESTRO DEBERÁ CHECAR LAS 
CONEXIONES QUE SE REALIZARON. 
6.- LOS ALUMNOS REALIZARAN EL EXPERIMENTO Y LAS MEDICIONES 
NECESARIAS BAJO LA SUPERVISIÓN DE EL O LOS MAESTROS ASIGNADOS. 
7.- AL TERMINO DE LA PRACTICA SE REALIZARA UNA DISCUSIÓN DEL TEMA 
EXPERIMENTADO. 
8.- LOS ALUMNOS ENTREGARAN EN EL ALMACÉN EL MATERIAL Y EL EQUIPO CHECADO 
POR LOS BECARIOS. 
 
 SEGURIDAD Y 
LIMPIEZA 
 
REGLA RIESGO O SANCION 
9.- NO ENTRAR AL LABORATORIO CON 
ALIMENTOS NI BEBIDAS. 
 NO TOMAR LA PRÁCTICA 
CORRESPONDIENTE. 
10.- COMPORTARSE CON SERIEDAD 
EN EL LABORATORIO. 
 
11.- TRATAR EL EQUIPO CON 
CUIDADO. 
 SE PUEDE DAÑAR EL EQUIPO 
12.- NO CONECTAR NINGUN EQUIPO 
SI NO SE CONOCE SU 
FUNCIONAMIENTO. 
 SE PUEDE DAÑAR EL EQUIPO 
13.- ASEGURARSE AL CONECTAR 
CADA EQUIPO QUE EL VOLTAJE SEA 
EL ADECUADO. 
 SE PUEDE DAÑAR EL EQUIPO 
14.- NO TRABAJAR CON ENERGIA 
ELECTRICA 
BAJO CONDICIONES DE HUMEDAD. 
 PUEDE OCURRIR UN ACCIDENTE 
15.- NO REALIZAR MEDICIONES SI NO 
CONOCE LA METODOLOGIA PARA 
REALIZARLAS. 
 SE PUEDE DAÑAR EL EQUIPO 
16.- DAR EL USO ADECUADO AL 
EQUIPO. 
 SE PUEDE DAÑAR EL EQUIPO 
17.- UTILIZAR LOS MATERIALES, EL 
EQUIPO Y LAS INSTALACIONES EN 
FORMA ADECUADA. 
 SE PUEDE DAÑAR EL EQUIPO E 
INSTALACIONES 
 
LA CARGA ELÉCTRICA Y EL GENERADOR DE VAN DE GRAFF 
 
 
 
OBJETIVO: 
 
Obtener evidencias experimentales de efectos que muestran la existencia del 
campo eléctrico y el campo magnético por separado. 
 
EFECTO ELÉCTRICO: 
INTRODUCCIÓN: 
En algunos trabajos de investigación en el campo de la física moderna, se 
ha vuelto necesaria la utilización de voltajes muy elevados, cuyos valores llegan 
a ser millones de volts. 
 
En altas tensiones se emplean para acelerar partículas atómicas eléctricas 
(protones, electrones, etc.), haciendo que adquieran grandes velocidades. Tales 
partículas se lanzan luego contra núcleos de diversos elementos, provocando 
reacciones nucleares que son estudiadas por los físicos. Un dispositivo que 
permite obtener voltajes muy elevados para emplearlos en los experimentos 
mencionados es el generador de Van de Graff; el nombre de este aparato es en 
honor al físico Estadounidense Robert Van de Graff, quien ideo y construyo el 
generador electroestático de este tipo en 1930. 
 
 
 
DESARROLLO: 
 
Ponga a funcionar el generador y observe el fenómeno que se presenta en la esfera 
de descarga, retire la esfera de descarga y deje que se vuelva a cargar el 
generador, acerque el electroscopio al generador. 
 
Este generador se basa en el siguiente principio; cuando un conductor hueco 
recibe carga por el interior de este, se deposita dicha carga en el exterior no 
importando el potencial a que este se encuentre, siempre aceptara la carga que por 
el interior llegue; este aparato se muestra esquemáticamente en la siguiente figura. 
 
 
 
 
 
 
Las partes principales de dicho 
aparato son: 
 
a) La banda o correa transmisora de cargas que pasa por dos rodillos, uno 
de los cuales es accionado por un motor eléctrico que le imprime la rotación. 
El segundo rodillo se encuentra en el interior de una esfera metálica 
sostenida por un soporte aislante. 
b) Terminales o Recogedores de carga: estas pueden ser simplemente 
escobillas que tienen la función de recoger la carga de la banda y depositarla 
en el interior del conductor hueco, estas pueden ser de cualquier material 
conductor. 
 
Como las cargas son transportadas continuamente por la banda, van acumulándose 
en la esfera hasta alcanzar el valor, para romper la rigidez dieléctrica del aire. En los 
generadores de Van de Graff utilizados en trabajos científicos, el diámetro de la 
esfera es de varios metros y la altura del aparato alcanza en ocasiones hasta 15 
metros. En estas condiciones es posible obtener voltajes de hasta 10 millones de 
volts. 
Concluya acerca del fenómeno que observo en las esferas cuando puso a 
funcionar el generador. 
 
¿Por qué se produce carga en el generador 
 
¿A qué se debe el fenómeno de descarga en el generador 
 
¿Qué es rigidez dieléctrica 
 
Si varía el radio del generador, qué pueden decir acerca de: 
a) Su potencial 
b) Campo eléctrico 
c) Carga eléctrica almacenada 
 
 
 
 
Explique 
 
¿Cree que este generador tenga alguna aplicación en la industria
 
PRACTICA Nº 2 
EL MULTÍMETRO: GUÍA DE USO Y MEDICIONES BÁSICAS 
(PRIMERA PARTE) 
 
OBJETIVO: 
 
Obtener el conocimiento necesario acerca del uso del multímetro para realizar la 
medición de ciertas magnitudes eléctricas. 
 
 
 
INTRODUCCIÓN: 
 
Un multímetro es un instrumento de medición que ofrece la posibilidad de medir 
distintas magnitudes eléctricas en un mismo aparato. Las más comunes son las de 
voltímetro, amperímetro y ohmetro, aunque algunos incorporan funciones para 
medir Frecuencia, Capacitancia, Inductancia, Temperatura, Prueba de transistores y 
de diodos etc. Es utilizado frecuentemente por personal en toda la gama de 
electrónica y electricidad. 
 
Descripción del Multímetro Digital: 
 
Las partes esenciales del multímetro digital son: 
 
1. Pantalla: Aquí se despliega la información de las unidades de la magnitud 
eléctrica que se está midiendo. 
2. Perilla selectora: Esta perilla al girar se ubica en diferentes zonas que 
generalmente están indicadas con el símbolo de las unidades de las 
magnitudes a medir por ejemplo para seleccionar el Ohmetro se busca la 
zona con el símbolo correspondiente a los Ohms (), para el Amperímetro (A) 
y el Voltímetro (V). 
3. Botón de encendido y apagado. 
4. Terminales del multímetro: El cable negro siempre significa común otierra y se conecta a la terminal COM, el cable rojo se posiciona 
dependiendo de la magnitud física que se está midiendo, en este caso 
también se selecciona la terminal en base a el símbolo del unidad eléctrica, 
para mediciones de corriente generalmente existen dos posiciones una 
“fused” la cual trae protección de un fusible para medir corrientes pequeñas y 
la “unfussed” para medir corrientes grandes, el seleccionar una u otra 
depende del usuario y de la magnitud de corriente que desea medirse. 
 
Para el caso de algunos multímetros digitales que no poseen escalas, existe un 
botón llamado “RANGE” el cual permite movimiento del punto decimal así 
incrementando la escala vía digital. 
 
En la Figura 1.4 se muestra con mayor detalle la descripción de un multímetro 
digital así como las zonas para realizar algunas otras mediciones. 
 
 
 
 
Figura 1.4: Descripción del multímetro digital 
 
En los multímetros la diferencia entre voltaje de corriente directa y corriente 
alterna es agregando una línea recta, indicando el voltaje y corriente directa, y una 
línea curva para el voltaje y corriente alterna. 
 
Un óhmetro es un instrumento para medir la resistencia eléctrica. El diseño de un 
óhmetro se compone de una pequeña batería para aplicar un voltaje a la 
resistencia bajo medida, 
para luego mediante un galvanómetro medir la corriente que circula a través de la 
resistencia. El ohmetro se coloca en paralelo con la resistencia a medir, como se 
muestra en la Figura1.2 
 
Para medidas de alta precisión la disposición indicada anteriormente no es 
apropiada, por cuanto que la lectura del medidor es la suma de la resistencia de 
los cables de medida y la de la resistencia bajo prueba. 
 
Para evitar este inconveniente, un óhmetro de precisión tiene cuatro 
terminales, denominados contactos Kelvín. 2 terminales llevan la corriente constante 
desde el medidor a la resistencia, mientras que los otros dos permiten la medida del 
voltaje directamente entre terminales de la misma, con lo que la caída de tensión en 
los conductores que aplican dicha corriente constante a la resistencia bajo prueba no 
afecta a la exactitud de la medida. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1.2: Conexión del Ohmetro en un circuito eléctrico. 
 
 
 
 
NOTA: Cuando no se conoce la magnitud del parámetro eléctrico a medir se 
recomienda usar la escala más alta y de ahí descender a la escala adecuada 
para la medición. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ACTIVIDAD (ohmetro): 
 
1.- Se configurará el multímetro como ohmetro se colocaran los cables del 
multímetro. Se anotaran los nombres de los integrantes del equipo y se tomara la 
resistencia del resistor proporcionado, primero con el óhmetro y luego con el código 
de colores. Haga una comparación y explique.
 
PRACTICA Nº 3 
EL MULTÍMETRO: GUÍA DE USO Y MEDICIONES BÁSICAS 
(SEGUNDA PARTE) 
 
 
Un voltímetro es un instrumento que sirve para medir la diferencia de potencial 
(Voltaje) 
entre dos puntos de un circuito eléctrico cerrado pero a la vez abiertos en 
los polos 
 
Para efectuar la medida de la diferencia de potencial el voltímetro ha de 
colocarse en paralelo, esto es, en derivación sobre los puntos entre los que 
tratamos de efectuar la medida. Esto nos lleva a que el voltímetro debe poseer una 
resistencia interna lo más alta posible, a fin de que no produzca un consumo 
apreciable, lo que daría lugar a una medida errónea de la tensión, algunos 
voltímetros, añaden un amplificador para proporcionar mayor impedancia de entrada 
(del orden de los 20 megaohmios) y mayor sensibilidad. Algunos modelos ofrecen 
medida de "verdadero valor eficaz" para corrientes alternas. Los que no miden el 
verdadero valor eficaz es por que miden el valor de pico a pico, y suponiendo que 
se trata de una señal sinusoidal perfecta, calculan el valor eficaz por medio de la 
siguiente fórmula: 
 
 
 
 
 
 
En la Figura 1.1 se puede observar la conexión de un voltímetro (V) entre los puntos 
de a y b 
de un circuito, entre los que queremos medir su diferencia de 
potencial. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1.1: Conexión del Voltímetro en un circuito eléctrico. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ACTIVIDAD (Voltímetro): 
 
1.- Se configurará el multímetro como Voltímetro y se tomará la 
medición del voltaje de corriente directa de las pilas AA y 9V, 
verificando que sea el voltaje y que sucede si se invierte la conexión 
de los cables. 
 
2.-A continuación se tomara el voltaje de corriente alterna de un 
tomacorriente del aula. 
 
3.- Con una fuente de voltaje del laboratorio, se procederá a 
revisar que efectivamente la fuente entregue el voltaje marcado en 
el display conectando el Voltímetro en las terminales de salida de la 
fuente. Anote sus conclusiones. 
 
 
 
Un amperímetro es un instrumento que sirve para medir la intensidad de corriente 
que está circulando por un circuito eléctrico. Los amperímetros, en esencia, están 
constituidos por un galvanómetro cuya escala ha sido graduada en amperios. 
 
Para efectuar la medida de la intensidad de la corriente circulante el amperímetro ha 
de colocarse en serie, para que sea atravesado por dicha corriente. Esto nos lleva a 
que el amperímetro debe poseer una resistencia interna lo más pequeña posible, a 
fin de que no produzca una caída de tensión apreciable. 
 
 
Figura 1.3: Conexión del Amperímetro en un circuito eléctrico. 
 
 
ACTIVIDAD (Amperímetro): 
 
 
1.- Se procederá a colocar un pequeño motor de corriente directa y 
el multímetro para observar cual es el consumo de corriente para un 
motor. 
 
2.- Se procederá a colocar un pequeño motor de corriente alterna y el 
amperímetro de gancho para observar cual es el consumo de 
corriente para un motor.
 
PRÁCTICA # 4 
ESTUDIO DE LAS CARACTERÍSTICAS RESISTIVAS DE CONDUCTORES 
 
 
 
OBJETIVO: 
 
Obtener una expresión matemática que permita calcular el valor de la resistencia 
eléctrica de un elemento conductor, en función de sus características. 
 
 
INTRODUCCIÓN: 
 
En el diseño de cualquier instalación o circuito eléctrico tiene gran importancia 
conocer los valores de las propiedades eléctricas de los materiales y dispositivos 
que se utilizan. Entre estas propiedades una de las más importantes es la 
resistencia eléctrica. Como se conoce la resistencia es la oposición que presenta 
el material al paso de la corriente eléctrica y depende de varios factores. 
 
Los materiales se diferencian unos de otros por su capacidad de conducir la 
corriente eléctrica con mayor o menor resistencia. La magnitud que permite 
caracterizar un material desde este punto de vista es la resistividad ρ, que se 
define como el valor de la resistencia de un pedazo de material de 1 m de largo con 
un área de una sección transversal igual a la unidad. Diferentes materiales tienen 
valores de resistividad diferentes. Así por ejemplo el cobre tiene un valor bajo de 
resistividad igual a 1.7x10-8 Ω m mientras que el aluminio tiene un valor algo mayor 
igual a 2.7x10-8 Ω m. 
 
Imaginemos que queremos diseñar la bobina de un motor eléctrico y deseamos 
calcular el calor que se genera en el mismo debido al paso de la corriente. Para 
ello necesitamos el valor de la resistencia eléctrica de la bobina y debemos 
calcularla. 
 
Si deseamos diseñar un dispositivo que genere calor, como un horno o una plancha 
eléctrica, evidentemente el valor de la resistencia del conductor que se utilice debe 
ser grande. Pero si se desea otro tipo de dispositivo, como un motor o un 
transformador, el valor de la resistencia debe ser mínimo para disminuir las 
pérdidas en el mismo. Por ello es importante conocer de qué características 
depende el valor de la resistencia, de un conductor determinado. 
 
 
DESARROLLO: 
 
Problema a resolver: A Ud. como ingeniero de una industria le han dado la 
tarea de diseñar una resistencia eléctrica en forma de bobina para un horno.La longitud total del alambre utilizado en la bobina será de 20 m y el diámetro 
del mismo es de 0.5 mm. Conocido que el material del alambre es NICROMO, 
necesita poder calcular el valor de la resistencia de esa bobina. 
 
¿Qué ocurrirá con la resistencia de la bobina diseñada si la longitud del 
alambre fuera mayor? ¿Qué ocurrirá con la resistencia si el diámetro del mismo 
disminuye? ¿Cómo variará la resistencia al calentarse el alambre? 
 
Junto a su equipo de trabajo confeccione una lista de características del alambre 
que influyen en su resistencia. Recuerde que, evidentemente, la característica del 
material (resistividad) utilizado, debe estar presente en la fórmula. 
 
A partir del problema planteado a su equipo aplicando el Método Científico 
Experimental, formule hipótesis de cómo, mediante qué procedimiento 
(incluyendo la fórmula) puede calcular la resistencia del alambre para la bobina. 
Recuerde que la fórmula propuesta debe ser fundamentada con el experimento 
para probar su validez. Muestre a su profesor la fórmula que se propone para 
calcular la resistencia. 
 
Observe la instalación experimental que se posee y proponga las mediciones 
que en la misma puede realizar para justificar el uso de la fórmula propuesta. 
Para esto le sugerimos identificar las variables que tiene la fórmula que propuso y 
cómo puede medirlas en la instalación que posee. 
 
Planifique el experimento que realizará para comprobar la validez de la hipótesis 
propuesta por su equipo de trabajo. Recuerde planificar las mediciones que realizará 
y la forma en que se elaborarán los datos para demostrar la hipótesis formulada. 
 
Realice las mediciones cuidando que la exactitud sea lo mejor posible. Elabore los 
datos para su presentación en forma de tablas o gráficos, de donde pueda 
demostrar la validez de la fórmula propuesta para el cálculo de la resistencia del 
alambre de la bobina. Si ha incluido dependencias lineales entre las variables, 
sugerimos el uso de gráficos y la aplicación del Método de mínimos cuadrados. Si 
la dependencia no es lineal sugerimos aplicar algún cambio de variable para 
hacerla lineal y así posibilitar el uso del mismo procedimiento. 
 
Una vez que haya conseguido demostrar que la fórmula es correcta proceda a 
realizar el cálculo de la resistencia del alambre de la bobina del problema a resolver. 
Si la fórmula que propuso no resulta válida analice las posibles causas de esto e 
intente modificarla para que le permita realizar el cálculo. 
 
 
CONCLUSIONES: 
 
Concluya acerca del cumplimiento de la hipótesis formulada al inicio de la práctica. 
En caso de no-cumplimiento de la hipótesis justifique por qué no se cumplió. ¿La 
fórmula propuesta permite calcular la resistencia de cualquier conductor? 
¿Cómo variará la resistencia del alambre de la bobina si el largo aumenta? 
Cuando se fue al almacén a adquirir el material para la bobina resultó que 
no había existencia del material de 0.5 mm de diámetro sino que el alambre 
existente era de 0.7 mm de diámetro. ¿Variará la resistencia del alambre en este 
caso? ¿Aumentará o disminuirá? ¿Por qué? Explique. Cuando el horno está en 
operación la temperatura del alambre aumenta. ¿Depende la resistencia del 
alambre de la temperatura? ¿Aumentará o disminuirá?-Explique.
 
PRACTICA # 5 
 
 
EL OSCILOSCOPIO 
 
 
 
OBJETIVO: 
 
El estudiante será capaz de usar el osciloscopio para la medición de magnitudes 
asociadas a fenómenos electromagnéticos. 
 
 
 
INTRODUCCIÓN: 
 
En muchas ocasiones prácticas tenemos la necesidad de medir magnitudes 
características de fenómenos electromagnéticos que son variables en el tiempo. Tal 
es el caso, por ejemplo, de la intensidad de corriente o el voltaje de alimentación de 
los equipos eléctricos de nuestro hogar. 
 
Imaginemos que en un circuito determinado el voltaje aplicado a uno de sus 
elementos varíe muy rápido en el tiempo. Si utilizamos un multímetro para medir ese 
voltaje probablemente la medición no sea confiable, pues las variaciones muy 
rápidas del voltaje pueden afectar la exactitud del multímetro en la medición. Por 
otra parte puede que necesitemos conocer cómo varía en el tiempo el voltaje dado: 
¿aumenta siempre o disminuye al pasar el tiempo?, o puede ser que tenga una 
variación periódica, como una función seno o coseno, muy típica de voltajes 
alternos. En este caso necesitamos visualizar el voltaje en cuestión en función del 
tiempo, o sea graficarlo. 
 
El instrumento más utilizado para realizar mediciones como las mencionadas es el 
osciloscopio. En esta actividad de laboratorio trabajaremos con el 
osciloscopio y asimilaremos las técnicas fundamentales para su manejo. 
 
 
 
DESARROLLO: 
 
Un osciloscopio consiste en un tubo al vacío por donde se mueve un haz de 
electrones acelerados a alta velocidad hasta que chocan con la pantalla y con ello 
provocan un destello de luz. Este haz de electrones puede ser desplazado a 
derecha o izquierda, hacia arriba o hacia abajo, utilizando para ellos unas láminas 
entre las cuales se aplica una diferencia de potencial (recordemos que el campo 
eléctrico actúa con una fuerza sobre las partículas cargadas). En mucho el 
osciloscopio es parecido a un televisor solo que en el osciloscopio no se forma una 
imagen sino solamente un punto o una línea que representa la señal que se desea 
medir. Se puede, al igual que en el televisor, enfocar esta línea o punto, o variar 
su iluminación utilizando los controles adecuados del panel del osciloscopio. 
 
 
V
o
lt
a
je
 
Generalmente el desplazamiento del haz en la vertical está relacionado con la 
señal de voltaje que se desea medir, mientras que el desplazamiento en la 
horizontal está relacionado con el tiempo. Puede observar en el panel del 
osciloscopio donde deben estar situados unos controles que tengan una marca del 
tipo: Volt/div. Estos controles están destinados a indicar cuál es el valor de 
voltaje que corresponde a cada una de las divisiones de la escala vertical de la 
pantalla del osciloscopio (las divisiones de la escala son los cuadros de 
aproximadamente 1 cm de lado). Así si se coloca el control en la marca 1 
Volt/div esto nos indica que cada cuadro vertical corresponde a 1 Volt de la señal. 
Si la señal ocupa 3 divisiones por lo tanto tendrá 3 Volt (3 div x 1 Volt/div = 3 Volt). 
De esta forma puede fácilmente medir los voltajes correspondientes a la señal. 
 
Por otro lado hay controles que indican cual es el valor del tiempo 
correspondiente a la escala horizontal. Como se dijo el eje horizontal generalmente 
está relacionada con el tiempo por lo que este control tiene una marca del tipo: 
TIME/div (tiempo por división). En este control se muestran varios valores del 
tiempo generalmente se da en milisegundos (ms) o en segundos (s). Así si este 
control está en la marca 2 ms/div indica que cada división de la escala horizontal 
corresponde a un tiempo de 2 ms (milisegundos) y si la distancia en la pantalla 
entre los dos puntos que se desea medir el tiempo, es de 3 divisiones el tiempo será 
de 6 ms (3 div x 2 ms/div = 6 ms). Esta es la forma en que se puede determinar el 
tiempo entre dos momentos cualesquiera de una señal eléctrica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Por ejemplo supongamos que esta es la pantalla del osciloscopio, mostrando una 
señal de voltaje, y que los controles están en las posiciones: 2 V/div y 5 ms/div, 
¿Cuál es el valor de la diferencia del voltaje entre el valor máximo y el mínimo de 
esta señal? Observando la imagen podemos ver que entre el valor máximo y el 
mínimo hay 4 divisiones (cuadros) de la escala vertical y conociendo que cada 
división vale 2 Volt (debido a que el control está colocado en 2 Volt/div) entonces 
la diferencia entre estos valores será de 8 Volt. ¿Qué tiempo demora la señal en 
tomar su máximo valor? Vemos que la señal desde el instante inicial hasta el 
momento en que alcanza el máximo valor ocupaalgo menos que una división, en la 
escala horizontal, y como el control está colocado en 5 ms/div a una división entera 
Tiempo 
 
le corresponde un tiempo de 5 ms (milisegundos) o sea que el tiempo 
será de aproximadamente 4 ms. 
 
Por supuesto que estos controles pueden variarse de forma que la señal estudiada 
se vea lo mejor posible y que sea lo más fácil de medir. 
 
En algunos osciloscopios existe la posibilidad de observar dos señales a la vez, por 
lo cual tiene dos canales de entrada de la señal, marcados con CH 1 y CH 2. De 
acuerdo al canal por el cual se introduce la señal así serán los controles que se 
deben utilizar. Esto puede resultar útil para comparar dos señales. 
 
Existen otros controles importantes en el panel del osciloscopio que permite realizar 
otras operaciones, pero digamos que los mencionados aquí son los fundamentales. 
 
Ahora puede pasar a la parte práctica del trabajo. Primero analice las conexiones del 
osciloscopio así como identifique los controles que necesitará para realizar las 
mediciones indicadas. 
 
Las tareas que debe cumplir junto a su equipo de trabajo 
consisten en: 
 
1) Medir varios valores de voltaje de la señal mostrada en su 
osciloscopio. 
2) Medir varios valores de tiempo de la señal mostrada en su 
osciloscopio. 
 
Realice las mediciones utilizando varias escalas de tiempo y de voltaje, para lo 
cual debe variar los controles correspondientes. Utilice los controles de intensidad 
de la iluminación de la señal y el de enfoque. 
 
La señal que se mostrará será obtenida de un generador de señales que tiene la 
posibilidad de dar señales de varios tipos (cuadrada, senoidal, etc.). Observe cada 
una de las señales en la pantalla de su osciloscopio y mida sus parámetros, de 
forma que pueda realizar una gráfica en papel milimétrico de la señal, colocando en 
los ejes los valores correctos de estos parámetros. 
 
 
CONCLUSIONES: 
 
Realice un gráfico en papel milimétrico donde muestre la variación en el 
tiempo de las señales observadas en el osciloscopio. Coloque los valores que 
midió de cada señal en unidades de voltaje o de tiempo según corresponda. Haga 
un gráfico de cada tipo de señal observada (cuadrada, senoidal, etc.). 
 
Este ejercicio de laboratorio está orientado a que se domine el manejo del 
osciloscopio en sus operaciones fundamentales. Existen otras técnicas de medición, 
más complejas que también utilizan el osciloscopio para su realización. 
 
 
Compruebe que antes de retirarse del laboratorio es capaz de realizar las 
mediciones indicadas, pues a partir de la próxima práctica tendrá Ud. que utilizar el 
osciloscopio para mediciones de este tipo. En caso de alguna duda consulte a su 
profesor. 
 
 
FUENTE DE PODER (opcional) 
 
 
En electrónica, una fuente de alimentación o fuente de poder es un circuito que 
convierte la tensión alterna de la red industrial en una tensión prácticamente 
continua; una fuente de poder consta de varias etapas en la cuales intervienen 
algunos dispositivos electrónicos que son: 
 
 Transformadores: Se utilizan para disminuir o elevar voltajes de corriente 
alterna. 
 Rectificadores: Están formados por diodos y se utilizan en el 
proceso de transformación de una señal de corriente alterna a corriente 
continua, permitiendo el paso o no de los semiciclos de ondas de corriente 
alterna. 
 Filtros (capacitores) pueden ser de varios tipos y se utilizan para 
eliminar los componentes de C.A. no deseados. 
 Reguladores: Son un grupo de elementos o elemento electrónico para 
asegurar que el voltaje de salida sea un valor constante. 
 
 
Fig. 4: Etapas de una fuente de poder. 
 
 
 
 
 
Fig. 5: Diagrama esquemático de una fuente de poder con una salida de 5v. 
 
 
 
CONCLUSIONES: Utilizando el osciloscopio, encontrar las diferentes señales para 
cada una de las etapas de una fuente de poder, además de explicar lo que ocurre 
en cada una de ellas. 
Compruebe que antes de retirarse del laboratorio es capaz de realizar las 
mediciones indicadas, pues a partir de la próxima práctica tendrá Ud. que utilizar 
el osciloscopio para mediciones de este tipo. En caso de alguna duda consulte a 
su profesor.
 
PRÁCTICA # 6 
 
CONEXIONES SERIE Y PARALELO DE RESISTENCIAS 
 
 
 
 
OBJETIVO: 
 
Calcular el valor de una sola resistencia que equivale a varias resistencias 
conectadas en serie y en paralelo. 
 
Resistencia serie: cuando un grupo de resistencias se conecta en serie, la 
resistencia total o equivalente es igual a la suma de los valores de cada una de las 
resistencias; esta se representa mediante la siguiente ecuación RT= R1 + R2 + 
R3 +…….+Rn 
 
Resistencia paralelo: cuando dos o más resistencias se conectan en paralelo 
entre dos terminales A y B, la resistencia total o equivalente es siempre menor que 
la resistencia de valor más bajo; esta se representa mediante la ecuación 
 
Casos: 
 
2 resistencias diferentes 
3 o más resistencias 
 
Resistencias iguales 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PROCEDIMIENTO: 
 
Arme los circuitos en el tablero de conexiones y realizar las mediciones 
correspondientes de resistencias 
 
 CONEXIÓN SERIE 
 
 
 
 
 
 
 
R1= 
 R2= 
R3= 
R4= 
R5= 
RA-B = RT = ___ 
 
 
   CONEXIÓN PARALELO 
 
 
 
 
 
 
 
 
R1R2 R1=R2 
R1=____________ R1=____________ 
R2=____________ R2=____________ 
RA-B =____________ RA-B =____________ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Colocar un puente en terminales A-B y comprobar que la RA-B=0 
 
 
 
R1≠R2≠ R3 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
R1=________________ 
 
R2=________________ 
 
R3=________________ 
 
RA-B=_______________ 
 
 
 REPORTE: 
 
 Comprobar en cada una de las conexiones de manera teórica las fórmulas 
 
 
 *SERIE 
RT = R1 + R2 + R3 + R4 + R5 = = _________ 
 
 
*PARALELO 
 
 
= = 
 
 
 
= = 
 
 
= = 
25 
 
PRÁCTICA # 7 
 
 
LEYES DE KIRCHHOFF 
 
 
OBJETIVO: 
 
Calcular las intensidades de corriente y las diferencias de potencial, para un circuito 
de corriente directa con dos f.e.m. utilizando las leyes de Kirchhoff, y compararlo con 
los valores medidos experimentalmente. 
 
 
INTRODUCCIÓN: 
 
Para el diseño o análisis de cualquier circuito es importante conocer los valores de 
las variables del mismo, como son las intensidades de corriente en las diferentes 
ramas y las diferencias de potencial en los diferentes elementos circuitales. 
 
En circuitos simples de una sola fuente de f.e.m. es posible calcular estas variables 
utilizando la Ley de Ohm y reduciendo resistores en serie y paralelo a sus valores 
equivalentes. Sin embargo si el circuito tiene más de una fuente de f.e.m. 
conectadas en diferentes ramas, la aplicación de ese método no es posible. Por ello 
en el cálculo de este tipo de circuitos se utilizan las Leyes de Kirchhoff. 
 
En muchos casos es necesario diseñar un circuito que permita que un determinado 
elemento (un motor, un foco u otro) esté sometido a determinada diferencia de 
potencial. Se sabe que si la diferencia de potencial es muy grande comparada 
con aquella para la cual está calculado el elemento puede ocurrir su rotura, por lo 
tanto es necesario un cálculo cuidadoso y exacto. 
 
Las Leyes de Kirchhoff son una forma de expresar dos leyes de conservación muy 
importantes: La Ley de Conservación de la carga eléctrica y la Ley de Conservación 
de la energía. 
 
 
DESARROLLO: 
 
Junto a su equipo de trabajo recibirá de su profesor un esquema de un circuito 
con los elementos del mismo (resistores y fuentes de f.e.m.) y sus valores. 
 
Trabajando en colectivo con su equipo deben calcular las intensidades de corriente 
que circulan por cada rama del circuito y las diferencias depotencial a la que están 
sometidos cada uno de los elementos del circuito. Para el cálculo deberán 
emplear las Leyes de Kirchhoff. 
 
Cada uno de los valores calculados por su equipo constituye las hipótesis que 
formulan acerca de los valores de intensidades de corriente y diferencias de 
potencial, en este caso obtenidas a partir de la aplicación de un modelo teórico de 
las Leyes de Kirchhoff. 
26 
 
 
Una vez que hayan realizado el cálculo completo, muéstrelo a su profesor y 
entonces pasarán a la siguiente etapa del Método Científico Experimental, o sea a 
la comprobación de la hipótesis mediante el experimento. 
 
Para realizar el experimento en un circuito real deberán montar las partes que lo 
integran en un tablero, para lo cual debe reunir los elementos que necesita 
(resistores y fuentes) de acuerdo a los valores que tiene en el esquema que recibió 
al inicio de la práctica. Tenga mucho cuidado con los valores de los resistores pues 
un error en los mismos puede provocar el mal funcionamiento del circuito. 
 
Primero monte el circuito de acuerdo al esquema. Manteniendo las fuentes de f.e.m. 
apagadas. Luego revise cuidadosamente el montaje comparando con el esquema, a 
ver si no se realizó algún cambio involuntario de la posición de algún elemento 
circuital o de su valor. 
 
Una vez comprobado el montaje del circuito y todos sus elementos, proceda a 
encender las fuentes de f.e.m. y a realizar las mediciones de las intensidades de 
corriente en cada rama del circuito (recuerde de qué forma debe conectar el 
multímetro para realizar estas mediciones). Asimismo mida las diferencias de 
potencial a la que está sometido cada elemento del circuito (recuerde de qué forma 
debe conectar el multímetro para realizar estas mediciones). En total deben ser 
medidas todas las variables que fueron calculadas aplicando las Leyes de Kirchhoff, 
en el circuito dado. 
 
Una vez realizadas todas las mediciones necesarias, proceda a comparar los 
valores medidos experimentalmente con los valores teóricos calculados 
anteriormente. En la comparación tenga en cuenta los errores cometidos en las 
mediciones experimentales y las suposiciones del modelo teórico de las Leyes de 
Kirchhoff. 
 
CONCLUSIONES: 
 
Concluya acerca de la comparación de los valores medidos y los calculados. ¿Se 
cumplieron las hipótesis formuladas acerca de los valores de las intensidades de 
corriente? ¿Se cumplieron para los valores de las diferencias de potencial? ¿Cuáles 
estuvieron más cerca? 
 
¿Cree usted que las Leyes de Kirchhoff son adecuadas para el cálculo de los 
parámetros circuitales de corriente directa? 
 
¿Qué importancia práctica le otorga usted a las Leyes de Kirchhoff? Proponga un 
ejemplo donde sea necesaria la aplicación de estas leyes. 
 
 
 
 
27 
 
En el circuito que se muestra en la figura. Las corrientes en el circuito que se 
muestra en la figura. Las corrientes I1 , I 2 e I 3 en Amperes, son las soluciones del 
sistema de ecuaciones lineales. ( E₁ y E₂ voltajes en Volts y R₁ R₂ y R₃) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ley de Nodos. 
 
Nodo a 
1 
 
Ley de Mallas. 
2 
 
3 
 
Despejando I₁ de la ecuación 1 y sustituyendo en la ecuación 2. 
 
1 
 
2 ( ) 
2 
2 ( ) 
 
 
Efectuando suma y resta con las ecuaciones 2 y 3 
 
 
 2 ( ) 
 3 
 
 
 
28 
 
Multiplicando la ecuación 2 por R₃ y la ecuación 3 por R₁ obtenemos: 
 
2 ( ) 
3 
2 ( ) 
3 
 
 4 ( ) 
 
Despejando de la ecuación 4 
 
 =
 
( ) 
 
 
Sustituyendo este valor de en la ecuación 2 o 3 se obtiene o 
 
2 =
 
 
 
 
 
 
Sustituyendo en la ecuación 1 se obtiene 
 
 
 
 
29 
 
PRÁCTICA # 8 
LEY DE AMPERE 
 
 
OBJETIVO: 
 
Establecer experimentalmente las características cualitativas del campo magnético 
asociado a un conductor que transporta una corriente eléctrica y su relación con los 
diversos factores de los que depende. 
 
 
INTRODUCCIÓN: 
 
Una carga eléctrica en movimiento crea, en el espacio que lo rodea, un campo 
magnético. En la práctica, las cargas móviles que crean un campo magnético son, 
generalmente, las que constituyen la corriente de un conductor. 
 
Las primeras observaciones registradas sobre campos magnéticos creados por 
corrientes fueron las de Oersted, quien descubrió que una aguja imantada que puede 
girar alrededor de un eje, y está próxima a un hilo conductor por el cual circula una 
corriente, tiende a colocarse con su eje longitudinal perpendicular al conductor. 
Experiencias posteriores realizadas por Biot y Savart, y por Ampere, condujeron a 
una relación que permite calcular el campo magnético en cualquier punto del espacio 
que rodea a un conductor por el cual pasa una corriente. 
 
En la actualidad, la relación cuantitativa entre la corriente i y el campo magnético B se 
presenta de la siguiente forma: 
 
que se conoce con el nombre de Ley de Ampere. 
 
DESARROLLO: 
 
Suponga que un grupo de estudiantes está realizando la calibración de un sensor de 
campo magnético en un lugar en donde se encuentran unas torres de alta tensión. 
Uno de ellos plantea que por estar cerca de una línea de transmisión de alta tensión 
la calibración no se puede realizar en ese lugar, pues será afectada por el campo 
magnético de la línea. Otro plantea que eso no tiene importancia y que la calibración 
será correcta. ¿Qué cree usted? 
¿Qué estudiante tiene la razón? 
Junto con los integrantes de la mesa confeccione una lista de todos los factores, que 
usted cree, influyen en la magnitud del campo magnético creado por una corriente 
eléctrica, que fluye a través de un conductor. 
30 
 
 
En forma de hipótesis describa como es la relación matemática que existe entre el 
campo magnético y los factores arriba mencionados. 
 
Una vez realizado las dos actividades anteriores, muéstrele a su profesor ambos 
listados y una vez aprobados estos pasará, utilizando el Método Científico 
Experimental, a comprobar mediante la práctica dicha hipótesis. 
 
Para realizar la práctica deberá contar con el equipo necesario; por lo que debe hacer 
un listado del material a utilizar y revisar si éste se encuentra disponible en el 
almacén y pedirlo. 
 
Considere que un detector de campo magnético será afectado por el campo que se 
presenta en un conductor y también por el campo que produce la tierra.Una vez 
realizada toda la práctica concluya acerca del cumplimiento de las hipótesis 
formuladas, compare las características del campo magnético observadas 
experimentalmente con las que usted propuso al inicio de la práctica. 
 
 
 
 CONCLUSIONES: 
 
Redacte todo el procedimiento seguido y la conclusión a la que llegó junto con los 
integrantes de la mesa de trabajo: 
 
¿Todo lo que se consideró se comprobó? 
¿Algo no fue considerado? 
¿Se logró realizar la práctica experimental? ¿Por qué?, explique. 
¿Cómo están los resultados con respecto a la Ley de Ampere? 
¿Qué importancia práctica le otorga a la Ley de Ampere? 
Ponga un ejemplo en donde sea necesario tomar en cuenta esta Ley.
31 
 
 
PRACTICA #9 
LEY DE FARADAY 
(TRANSFORMADORES) 
 
 
 
 
 
 OBJETIVO: 
 
Establecer experimentalmente las características cualitativas de la inducción 
electromagnética y su relación con los diversos factores de los que depende. 
 
 
 
I INTRODUCCIÓN: 
 
La ley de Faraday de la inducción establece que siempre que se produce un cambio 
de flujo de campo magnético a través de un elemento conductor, se inducirá entre 
las terminales de este una fuerza electromotriz, la cual será proporcional a la rapidez 
con la que cambie el flujo magnético. 
 
La ley de Lenz se encuentra implícita en el signo negativo de la ecuación que 
representa la leyde Faraday y establece que la fuerza electromotriz inducida se 
presenta con un sentido tal que se oponga al cambio que la produce, generándose 
una corriente cuyo campo magnético se opondrá al cambio de flujo magnético, con 
un sentido en contra si éste está aumentando o a favor si está disminuyendo. 
 
La ecuación que representa lo anterior es: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Los transformadores son máquinas eléctricas muy importantes en el sistema electro 
energético de cualquier país. Debe tenerse en cuenta que generalmente para la 
transmisión de la energía eléctrica a grandes distancias se utilizan altos voltajes con 
el fin de disminuir las pérdidas que se producen en los cables, por lo que se utilizan 
transformadores para elevar el voltaje a la salida de los generadores hasta valores 
de 110 000 V o más. Luego cuando la energía eléctrica es utilizada en nuestros 
hogares o en las industrias se disminuye el voltaje hasta valores de 110 V, para 
evitar accidentes, por lo cual de nuevo se utilizan transformadores. 
N S 
32 
 
 
 
 DESARROLLO: 
 
El transformador está compuesto de dos enrollados, uno primario y el otro 
secundario, unidos por un núcleo de hierro, que es el encargado de conducir el flujo 
magnético del primario al secundario. En dependencia del número de vueltas de 
cada uno de estos enrollados y la relación entre estos números de vueltas, así será 
la relación entre los voltajes del primario y del secundario. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
El problema que se le plantea a su equipo de trabajo es el 
siguiente: 
 
Suponga que se posee una fuente de voltaje alterno de 12 V pero para 
alimentar un determinado circuito se necesita otro valor de voltaje, diferente 
(este valor de voltaje que debe obtener se lo dará su profesor en el 
laboratorio). Debe calcular, a partir del número de vueltas que tiene su 
enrollado primario, qué número de vueltas deberá tener el enrollado 
secundario para obtener el valor de voltaje deseado a la salida. 
 
Pida a su profesor el voltaje que debe obtener en el enrollado secundario. A partir 
de este valor de voltaje, del valor del voltaje en el primario (12 V) y del número de 
vueltas en el primario, debe calcular el número de vueltas que necesitará en el 
enrollado secundario para obtener el voltaje deseado. Realice el cálculo utilizando 
las expresiones obtenidas a partir de la aplicación de la Ley de Faraday - Lenz. 
 
 
 
 
 
Enrrollado 
Primario 
Enrrollado 
Primario 
Núcleo 
33 
 
 
Una vez determinado este número de vueltas, que será su hipótesis de trabajo, 
solicite a su profesor se le entregue un enrollado con ese número de vueltas. En 
caso de no existir en el laboratorio un enrollado con igual número de vueltas vea 
cuál es el más cercano y calcule en ese caso cuál será el voltaje en el secundario. 
 
Para verificar si su hipótesis es correcta, se necesita realizar el experimento 
correspondiente, para lo cual monte la instalación experimental, procediendo a 
instalar los dos enrollados en el núcleo y ajustando el montaje del mismo. Determine 
las mediciones que realizará para comprobar la hipótesis formulada por su equipo de 
trabajo. 
 
 
Realice las mediciones que planificó comprobando la exactitud de las 
mismas. 
 
Elabore las mediciones comprobando el cumplimiento de la hipótesis 
planteada por su equipo. En caso de no-cumplimiento de la hipótesis explique las 
posibles causas de las diferencias encontradas. 
 
 
 
¿Cuál es la importancia del núcleo del transformador? 
 
Repita las mediciones que realizó, pero en este caso proceda a quitar la parte 
superior del núcleo del transformador. ¿Se observan cambios en comparación con 
las mediciones anteriores? Explique las causas de los cambios que pueden haber 
ocurrido. De acuerdo con esto justifique el uso de los núcleos de hierro en los 
transformadores. 
 
 
Observe la señal que se obtiene en el secundario en el osciloscopio. Pídale al 
profesor que le indique el manejo básico del osciloscopio. ¿Qué forma tiene la 
señal? ¿Es constante o variable? ¿A qué función matemática se le parece? Trate de 
medir la amplitud de la señal observada y el período de la misma (el período de la 
señal es el tiempo entre dos puntos (más próximos) con el mismo valor de voltaje). 
¿Puede determinar la frecuencia de la señal? 
34 
 
Si se hace una medición similar a ésta en la señal del primario del 
transformador, ¿la amplitud de la señal será la misma que en el secundario? 
Formule una hipótesis al respecto. 
 
¿Cómo es el período de la señal en el primario?, ¿será igual o diferente al 
período de la señal en el secundario? Formule una hipótesis al respecto. Realice 
estas mediciones de la señal en el primario del transformador. Concluya acerca del 
cumplimiento de las hipótesis formuladas y las causas de las diferencias si las hubo. 
 
¿Qué ocurrirá si la señal que se aplica al primario del transformador fuera 
constante, o sea de corriente directa? 
 
 Formule una hipótesis acerca del comportamiento del transformador para una señal 
de corriente directa en el primario. ¿Qué valor tendrá la señal en el secundario? 
Proceda a realizar el experimento solicitando al profesor una fuente de corriente 
directa y mida la señal en el secundario. Explique si su hipótesis se cumplió o no y 
las causas de las diferencias si las hubo. 
 
 
 CONCLUSIONES: 
 
Concluya acerca del funcionamiento del transformador, la importancia de cada una 
de sus partes (enrollados y núcleo) y del tipo de señal que se obtiene en el 
secundario del mismo. 
 
¿Qué características de la señal son transformadas en el 
transformador? 
Concluya acerca de la importancia del núcleo del transformador. ¿Podría el núcleo 
fabricarse de plástico? Explique. 
 
¿Pueden utilizar los transformadores para señales de corriente directa? 
Explique.
35 
 
 
PRACTICA #10 
CIRCUITOS VARIABLES EN EL TIEMPO Y ONDAS 
ELECTROMAGNÉTICAS PRIMERA PARTE 
ESTUDIO DEL CIRCUITO RC 
 
 
 
 
 OBJETIVO: 
 
 Determinar experimentalmente la variación de la corriente y la carga eléctrica en el 
 proceso de carga y descarga de un capacitor. 
 
 
 INTRODUCCIÓN: 
Hasta ahora se han estudiado circuitos sencillos en los cuales solamente estaban 
presentes elementos resistores. Estos circuitos tenían la característica que la 
corriente se establece inmediatamente en el momento en que se conecta la fuente 
de f.e.m. o sea no presentan corrientes de valor variable en el tiempo. 
 
En esta práctica de laboratorio estudiaremos un circuito compuesto de un resistor y 
un capacitor conectados en serie. Este circuito tiene la característica de que los 
valores de la intensidad de la corriente, de la diferencia de potencial en el capacitor 
y en el resistor, son variables en el tiempo. 
 
Existen muchas aplicaciones prácticas de este tipo de circuitos. Por ejemplo en los 
marcapasos que se implantan para asegurar el funcionamiento del corazón se utiliza 
un circuito RC. Asimismo se utiliza el mismo circuito para el funcionamiento del flash 
de las cámaras fotográficas. También se utilizan circuitos RC en iluminación, 
cuando se requiere que la intensidad de la luz dada por los focos varía poco a poco 
en el tiempo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
36 
 
 
 DESARROLLO: 
 
 
Supongamos se tiene un circuito como el mostrado en el 
esquema: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
El mismo está compuesto del resistor R, el capacitor C, la fuente de f. e. m. y el 
interruptor S, conectados en serie. Si en determinado momento se cierra el 
interruptor S comenzará el proceso de carga del capacitor. 
 
 Las preguntas que podemos formular son las siguientes: 
 
¿Cómo varía, en el tiempo, el valor de la intensidad de la corriente en el 
circuito? 
 
¿Cómo varía la diferencia de potencial en el capacitor?, ¿será posible que en 
algún momento de tiempo, luego de cerrado el interruptor S, la intensidad de 
la corriente en el circuito sea cero? 
 
Aplicando el Método Científico Experimental, discuta con sus compañerosde equipo 
de trabajo y formule hipótesis acerca de las preguntas formuladas. 
 
Una vez formuladas las hipótesis correspondientes diseñe el experimento necesario 
para la comprobación de las mismas. Planifique las mediciones que debe realizar y 
qué instrumentos necesita para realizar las mismas. Piense cuáles serán las 
variables a medir y en qué forma lo va a hacer. 
 
Presente a su profesor las hipótesis que formuló y el diseño del experimento que Ud. 
elaboró. Una vez que el profesor haya aprobado la realización del experimento en la 
forma que lo diseñó Ud. y su equipo, proceda a realizar las mediciones 
correspondientes. 
 
Elabore los resultados de sus mediciones de forma que demuestre el cumplimiento 
de las hipótesis formuladas al inicio del trabajo. Debido a que las hipótesis están 
formuladas como varían las variables en función del tiempo es conveniente realizar 
algún gráfico a partir de los datos. 
 
S 
R 
C 
f.e.m 
37 
 
El proceso que se ha estudiado hasta ahora consiste en la carga del capacitor. Para 
descargar el capacitor debe utilizarse un circuito donde no haya fuente de f.e.m. 
 
 
 Dibuje el esquema del circuito de descarga del capacitor. 
 
¿Cómo cree Ud. serán las variaciones de la intensidad de la corriente y de la 
diferencia de potencial en el capacitor en un circuito de este tipo? 
 
Formule hipótesis sobre estos aspectos. 
 
El parámetro que se utiliza para caracterizar las variaciones en el tiempo de las 
magnitudes del circuito RC es la constante de tiempo, que se halla por el producto 
del valor de la resistencia del capacitor (en Ohms) y de la capacitancia del capacitor 
(en Farads). Calcule el valor de la constante de tiempo de su circuito. Determine 
dados los resultados de sus mediciones a qué es igual el valor de la diferencia de 
potencial en el capacitor cuando el tiempo es igual a la constante de tiempo del 
circuito. 
 
 
A partir de este análisis trate de dar una definición de la constante de tiempo 
para cualquier circuito RC. 
 
 
 
 
 
 
 CONCLUSIONES: 
 
 Concluya acerca del cumplimiento de las hipótesis formuladas. 
 
 Comente la definición de la constante de tiempo de un circuito RC elaborada por Ud. 
 
 
Se tiene un circuito RC en el cual hay un foco conectado a un capacitor C, con una 
fuente de f.e.m. Cuando se conecta el interruptor se observa que el foco demora en 
variar su iluminación 1 segundo. Si se requiere que este tiempo, de variación de la 
iluminación, sea más pequeño 
 
¿Qué recomendaría Ud. disminuir o aumentar el valor de la capacitancia del 
capacitor? 
 
Explique su respuesta. 
 
 
 
 
 
38 
 
 
 
 
SEGUNDA PARTE 
ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS 
 
 OBJETIVO: 
 
Determinar la longitud de onda y la frecuencia de una microonda, utilizando el 
método de la onda estacionaria. 
 
 
 INTRODUCCIÓN 
 
 La energía radiante es conocida por una variedad de nombres; Rayos X, Luz 
visible, Ondas de radio, Microondas y otras. Todas estas son ejemplos de 
ondas electromagnéticas. Las diferentes clases de ondas electromagnéticas, 
con su secuencia constituyen el espacio electromagnético. 
 
De acuerdo a la teoría de Maxwell, la luz y todas las señales que viajan en el espacio 
como portadoras de mensajes de comunicación, están compuestas por campos 
eléctricos y magnéticos que oscilan en el espacio y en el tiempo con una frecuencia 
determinada, siendo dicha frecuencia el factor que marca la diferencia entre los 
diferentes tipos de señal. Las ondas electromagnéticas son transversales es decir 
viajan en un plano perpendicular al plano que oscilan atravesando el espacio a una 
velocidad de 300,000 kms/s = 3 x 108 m/s. Esta velocidad varía con la densidad del 
medio. Si la densidad aumenta la velocidad disminuye, la relación que ya conocemos 
entre frecuencia, velocidad y longitud de onda se aplica también 
a las ondas electromagnéticas 
 
      = c/f 
recordemos que: 
 
1. Las ondas electromagnéticas son mucho más veloces que las ondas de 
sonido. 
2. Las ondas electromagnéticas se propagan en el vacío; el sonido necesita 
un medio para propagarse. 
 
Los campos eléctricos y magnéticos de las ondas se inducen en el espacio uno a 
otro debido a su variación, y cuando la onda viaja libre dichos campos van en fase y 
recibe el nombre de onda viajera. Sin embargo si choca con algún objeto o 
superficie, parte de su energía que se refleja lo hace desfasada 180º con respecto a 
la onda incidente, si medimos la longitud de onda de una señal que se desplaza 
entre un transmisor y un receptor se deberá tomar en cuenta que entre cada máximo 
de la onda incidente se encontrará un máximo de la parte reflejada de la onda, por 
lo que la distancia entre dos máximos consecutivos será un medio de la longitud de 
la onda. Se define la longitud de onda, como la distancia entre dos picos o crestas 
más cercanas de la onda. El tiempo que tarda en realizar la oscilación completa se 
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llama período y la frecuencia es el número de oscilaciones o vibraciones completas 
en un segundo. 
 
En la presente práctica se estudiarán las ondas electromagnéticas utilizando para 
ello las microondas. Todos estamos familiarizados con la utilización de las 
microondas en los hornos para calentar alimentos. Veremos algunas de las 
propiedades de estas ondas como su longitud de onda y su frecuencia. 
 
 
 DESARROLLO: 
 
Muchas veces nos dicen que en los hornos de microondas no deben emplearse 
recipientes de metal. Sabe Ud. ¿Por que no deben emplearse? 
 
Para medir la longitud de la microonda se empleará el método de la onda 
estacionaria, ya utilizado en el laboratorio de ondas y calor. Como se conoce cuando 
la onda se refleja y se superpone con la incidente se forma una onda 
estacionaria en la cual hay regiones de máxima intensidad y regiones de 
intensidad casi cero, llamadas nodos. La distancia entre dos nodos vecinos es 
igual a la mitad de la longitud de la onda. 
En este caso se formará una onda estacionaria entre el emisor y el receptor de la 
microonda. 
 
Colocando el emisor y el receptor en línea recta, pruebe a reconocer la señal 
recibida por el receptor. 
 
Mueva el receptor en línea recta acercándolo y alejándolo del emisor y 
observe las variaciones de la señal recibida. 
 
a) Basado en la distancia entre máximos valores de la señal y 
suponiendo que la señal se comporta como una señal estacionaria 
encuentre: la longitud de onda y la frecuencia de la señal. 
b) Observando la variación entre máximos absolutos del valor de la 
señal en el receptor emita un juicio sobre el comportamiento de la 
energía de la onda y la distancia de separación entre emisor y 
receptor. 
c) Interponga entre emisor y receptor varios materiales identificando 
aquellos que de alguna manera presentan trasparencia a la 
señal y aquellos que pueden presentar obstrucción a la señal y 
concluya. 
 
Para observar el fenómeno de reflexión de las microondas debe colocarse el emisor 
y el receptor con un ángulo de aproximadamente 90 grados. Coloque las placas de 
algunos materiales en la base con escala angular y observe si hay recepción de la 
señal. Compare la recepción de la señal cuando la placa es metálica y cuando es de 
material plástico. 
 
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Concluya acerca de cómo es la reflexión de la microonda por los 
metales. 
 
 
 CONCLUSIONES: 
 
Concluya acerca de la longitud de onda y la frecuencia de la microonda. Compare el 
valor de la longitud de onda y la frecuencia, con los valores de las ondas de radio. 
 
 
Comente acerca de lo que ocurre con la señal al alejar el receptor 
del emisor. Compare la reflexión de la microonda por los metales y 
los plásticos. 
Pruebe a responder la pregunta formulada acerca de por qué no deben 
emplearse recipientes de metal en los hornos.