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APLICACIÓN DE LA LEY DE OHM INTRODUCCION El estudio de la ley de Ohm y los circuitos de corriente continua es un excelente método para aprender a manejar conexiones e instrumentos de medida como el voltímetro, amperímetro y fuente de alimentación y darse cuenta de que es fácil confundir una conexión, con lo que la experiencia no funciona. Esto pone de manifiesto la necesidad de tener un esquema del montaje antes de iniciar cualquier manipulación. Por medio del análisis y preparación de esta práctica los estudiantes deben hacer muchas medidas de voltaje, intensidad y resistencia, por lo que van a adquirir cierta soltura en el manejo del polímetro. Así mismo les va a permitir darse cuenta de la necesidad de tabular todas las medidas realizadas para después hacer su representación gráfica y la ecuación correspondiente. Además es de severa importancia realizar este tipo de experiencias dentro del laboratorio, para así poder poner en práctica aquellos conceptos teóricos, para luego sacar nuestras propias conclusiones y repercusiones al respecto. Debido a la existencia de materiales que dificultan más el paso de la corriente eléctrica que otros, cuando el valor de la resistencia varía, el valor de la intensidad de corriente en ampere también varía de forma inversamente proporcional. Es decir, si la resistencia aumenta, la corriente disminuye y, viceversa, si la resistencia disminuye la corriente aumenta, siempre y cuando, en ambos casos, el valor de la tensión o voltaje se mantenga constante. Por otro lado, de acuerdo con la propia Ley, el valor de la tensión es directamente proporcional a la intensidad de la corriente; por tanto, si el voltaje aumenta o disminuye el amperaje de la corriente que circula por el circuito aumentará o disminuirá en la misma proporción, siempre y cuando el valor de la resistencia conectada al circuito se mantenga constante MARCO TEORICO La ley de Ohm es una relación entre la tensión, la corriente eléctrica y la resistencia. Puede enunciarse de la siguiente manera: “En un circuito cerrado la intensidad de la corriente es directamente proporcional a la tensión e inversamente proporcional a la resistencia” La expresión de la ley de Ohm es: Puede ser enunciada de diferentes formas despejando uno de los valores de la ecuación original, por ejemplo como: MATERIAL UTILIZADO Voltímetro AC Alambre Amperímetro AC Resistencias variables Fuente de alimentación Transformadores de potencia DC variable PROCEDIMIENTO Implementar el siguiente circuito Vn Vr Vc Imagen 1 Imagen 2 Primero vamos a conectar los cables hacia el puente de diodo que no tenga polaridad. Imagen 2 En esta imagen vamos a ver que el cable que sale de los diodos se va a unir al amperímetro. Imagen 3 En esta imagen observaremos que el cable que sale del amperímetro se unirá a la resistencia. Imagen 4 El otro cable se va a unir al voltímetro que se encuentra en 200 continua y lo vamos a unir a la resistencia. Imagen 5 Imagen 6 Uno de los últimos pasos del circuito será colocar el cable del cual deseamos saber la corriente y este será medido con el multímetro digital. Imagen 7 Multímetro digital. RESULTADO Vn A Vc Vr 50 0.5 0.002 45.4 50 1 0.004 43.9 50 1.5 0.006 43.0 50 2 0.008 42.0 50 2.5 0.010 40.7 50 3 0.012 40.0 50 3.5 0.014 38.4 50 4 0.016 37.5 CUESTIONARIO Explique por qué el grafico obtenido con los datos registrados no es exactamente una línea recta. No es exactamente una línea recta debido a las incertidumbres que existe en todo equipo de medición tales como los multímetros y Una vez terminado de armar el circuito prendemos la fuente y empezamos a medir la corriente. también al momento de dar la fuente se produce una resistencia en todas los objetos presentes en el circuito y a esto se debe porque el grafico no es exactamente una línea recta. Describa la utilización del código de colores para la identificación de resistencias cerámicas de carbón y ponga tres ejemplos de aplicación. La primera línea representa el digito de las decenas, la segunda línea representa el digito de las unidades, la tercera línea la potencia de 10 por la cual se multiplica el número y la última es la tolerancia del resistor. Se utiliza para tablas de circuitos eléctricos. Para comprobar y mostrar la ley de ohm. Como se puede observar en la imagen que cuando circula una corriente (I) de 1 Amper por una resistencia (R) de 1 Ohm, obtendremos en ella una tensión (V) de 1 volt. Se conecta en serie a un led para que no se queme, ya que limita la corriente a 20mA y el LED funciona bien. Ya que si estos se conectan directamente se queman. Ejemplos R=26×100±5% R=26±5% Rmin=25.65Ω Rmax=28.35Ω R=68×104±10% R=680000±10% Rmin=612000Ω Rmax=748000Ω R=51×102±5% R=5100±5% Rmin=5355Ω Rmax=4845Ω 3. Describa el proceso de elección de un conductor alimentador, siguiendo las normas del código eléctrico nacional Para poder elegir que conductor alimentador primero tenemos que saber que son estos los que proporcionan toda la energía eléctrica a una casa y a partir de ellos se distribuyen en forma de ramales y el alineamiento de estos será de tal manera que no haya protuberancias o salientes que puedan dañar el cable. Para una casa deben ubicarse por el centro de la casa siendo de 8 por 30 metros y utilizando calibre N°10 AWG (Calibre de alambre estadounidense ) como alimentadores principales. 4. Indique las características especiales que debe tener: El alambre que se usa para calefacción y el alambre que se usa para fusible Para el alambre que se usa en la calefacción este debe de ser de tipo no magnético, deben de ser muy flexibles son también buenos aislantes y buenos conductores de calor. Mientras que para el alambre que se usa para fusible por lo general se usa materiales muy conductores como por ejemplo la plata, este también debe de tener la propiedad de inoxibilidad y también tener otra característica de la plata osea que debe de tener precisión para la fusión. 5. Analizar la variación de la resistencia de un circuito de calefacción con la temperatura Al analizar la variación de la resistencia de un material con la temperatura, nos damos cuenta que un circuito o sistema que contenga estos elementos, debe funcionar en ambientes donde la temperatura sea normal y constante. Si no es así y la temperatura en el lugar donde está el elemento, varía a una temperatura que se conoce, se puede obtener el nuevo valor de resistencia. Este otro valor de la resistencia a una nueva temperatura se obtiene de la siguiente formula: Rf=Ro x [1+α (tf –¿)] Donde: Rf = resistencia final a la temperatura tf, en ohmios Ro = resistencia inicial a la temperatura to, en ohmios α = coeficiente de temperatura tf = temperatura final en °C to = temperatura inicial en °C El coeficiente de temperatura se puede apreciar en la tabla que se muestra a continuación: Material α Material α ALUMINIO 0.0039 NIQUEL 0.0047 PLOMO 0.0037 KRUPPINA 0.0007 MANGANITA Nulo NIQUELINA 0.0002 ADVANCE 0.00002 COBRE 0.00382 MERCURIO 0.00089 PLATA 0.0038 BRONCE 0.002 ESTAÑO 0.0042 FOSFOROSO NICROMO 0.00013 PLATINO 0.0025 TUNGSTENO 0.0041 LATON 0.002 WOLFRAMIO 0.0045 ORO 0.0037 CARBON 0.0005 HIERRO 0.0052 CONCLUSIONES Todos los materiales presentan una resistencia, como los cables que se utilizó son altamente conductores pero igual presentan una resistencia. Todos los instrumentos de medida van a presentar una incertidumbre y no se podrá obtener datos exactos. Se puede observar que la ley de ohm se cumple. RECOMENDACIONES Conocer bien como leer cada una de las medidas de los resistores. Conocer la forma en la cual poner un multímetro para cada medida correspondiente. Trabajar de forma ordenada al momento de construir el circuito para evitar cualquier accidente con los instrumentos de medida o causarnos lesiones nosotros mismos. OBSERVACIONES Regular bien las resistencias yen el caso de haber dos moverlas al mismo tiempo ya que se puede obtener otras medidas en los multímetros que no son las deseadas. Al regular las resistencias de forma dispareja se puede observar que las medidas en los multímetros varían debido a que por una pasa mayor intensidad de corriente. Se podría tener un pequeño equipo de seguridad al momento de manejar las resistencias cuando el circuito está conectado.
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