INFORME 4 FISICA 2

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Formación para la Investigación 
Escuela de Física, Facultad de Ciencias 
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PRACTICA 4 – DETERMINACIÓN DE LA 
RESISTIVIDAD EN HILOS 
 CONDUCTORES CILÍNDRICOS 
 
 
 
 
Maria José Eguis Rodriguez –
2191999 
 
Emerzon Steven Mendoza Quintero - 
2200790 
 
María Juliana Riatiga Salamanca - 
2201737 
 
Daniel 
Rodriguez 
 
 
 
 
 
INTRODUCCION 
 
Conocer la conductividad de un material es fundamental para el desarrollo de cualquier actividad o 
dispositivo relacionado con la energía eléctrica. Sin embargo, esta depende de la resistividad, 
propiedad inversa, que interviene en prevenir que la carga pase a través del material. Esto se deriva 
en infinidad de aplicaciones en casi todos los ámbitos de la ciencia, incluso en las artes o en cualquier 
actividad cotidiana que requiera del uso de la electricidad. Por ello la práctica realizada busca la 
determinación de la resistividad de manera experimental haciendo uso de los simuladores 
proporcionados, los cuales permiten hallar los valores de esta propiedad en hilos conductores 
cilíndricos en dos fases distintas, anotando los valores obtenidos para cada configuración en la tabla 
de datos proporcionada. La primera fase consta de la determinación de los valores de resistividad en 
dos materiales distintos, en este caso, plata y cobre, asignando valores constantes de la longitud del 
hilo conductor mientras se varía el área de la sección transversal, para luego realizar el proceso a la 
inversa, es decir, se mantiene constante el valor del radio de la sección transversal, para que su área 
sea menor, y se varía la longitud del elemento. Para esta fase es utilizado el simulador de The Physics 
Aviary, el cual es soportado en navegadores actualizados que incluyan soporte HTML5 y Flash. En la 
segunda fase se hace uso tanto del simulador mencionado, como del simulador de la Universidad de 
Reading, para comparar los valores de la resistividad en un hilo conductor de nicromo. En el primer 
simulador se obtiene la resistividad directamente mientras que en el de la Universidad de Reading se 
anotan los valores de corriente y potencial eléctrico conforme se varía la longitud, para determinar 
la resistividad de manera indirecta haciendo uso de la ley de Ohm. 
 
OBJETIVOS GENERALES 
 
• Ampliar el conocimiento acerca del Electromagnetismo es uno de los objetivos más 
importantes a tratar en este documento 
• Aprender qué es la resistividad eléctrica de los materiales. 
 
 
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OBJETIVOS ESPECIFICOS 
 
• Se sabrá la resistividad específica de cada material a una cierta temperatura. 
• Aprender qué influye en la resistividad eléctrica. 
 
 
RESUMEN TEORICO 
 
Siempre que hay un flujo neto de carga a través de alguna región, se dice que existe una corriente 
eléctrica. La corriente se denomina como la proporción a la cual circula la carga a través de esta 
superficie. Si ΔQ es la cantidad de carga que pasa a través de esta superficie en un intervalo de tiempo 
Δt, la corriente promedio 𝐼𝑝𝑟𝑜𝑚 corresponde a la carga que pasa a través de A por unidad de tiempo. 
𝐼𝑝𝑟𝑜𝑚 =ΔQΔT Si la proporción a la que circula la carga varía en el tiempo, entonces, la corriente 
también varía en el tiempo; se define de la corriente instantánea I como el límite diferencial de la 
corriente promedio: 
𝐼 = 𝑑𝑄𝑑𝑡 
Dado el caso de que los extremos de un alambre conductor se conecten para formar una espira, todos 
los puntos en la espira estarán con el mismo potencial eléctrico y, por tanto, el campo eléctrico será 
cero tanto en el interior como en la superficie del conductor. Debido a que el campo eléctrico es igual 
a cero, el transporte neto de carga por el alambre será totalmente nulo, y por lo tanto no habrá 
corriente. Así mismo, si los extremos del alambre conductor están conectados a una batería, los puntos 
de la espira no estarán con el mismo potencial. La batería se encarga de establecer una diferencia de 
potencial entre los extremos de la espira y produce un campo eléctrico en el interior del alambre. El 
campo eléctrico ejerce fuerzas en los electrones de conducción que existen en el alambre, haciendo 
que se muevan en su interior, y de esta manera se establece una corriente. 
La resistencia eléctrica se define como la oposición al flujo de corriente eléctrica a través de un 
conductor. La unidad de resistencia en el Sistema Internacional corresponde al ohmio, este se 
representa con la letra griega omega (Ω) Para un conductor de tipo cable, la resistencia está dada por 
la siguiente fórmula: 
𝑅 = 𝜌𝐴𝐿 
En donde ρ es el coeficiente de proporcionalidad o la resistividad del material, I corresponde a la 
longitud del cable y A el área de la sección transversal del mismo. Si bien se observa en la fórmula, la 
resistencia de un conductor depende directamente de dicho coeficiente, también es directamente 
proporcional a su longitud y es inversamente proporcional a su sección transversal. 
Por otra parte, de acuerdo con la ley de Ohm la resistencia de un material se define como la razón 
entre la diferencia de potencial eléctrico y la corriente en que atraviesa dicha resistencia: 
𝑅 = 𝑉𝐼 
En donde R es la resistencia en ohmios, V es la diferencia de potencial en voltios e I corresponde a la 
intensidad de corriente en amperios. La resistividad o resistencia específica es una característica 
propia que poseen los materiales y sus unidades son ohmios–metro, esto indica que tanto se opone 
el material al paso de la corriente eléctrica. 
El presente informe está organizado en 7 componentes fundamentales: Introducción, Metodología, 
Tratamiento de datos, Análisis de resultados, Conclusiones y Referencias. En las cuales tiene como 
objetivo: 
• Aprovechando las propiedades de los hilos conductores se busca encontrar de forma 
experimental una ecuación que defina la resistividad eléctrica de los materiales. 
• A través de medidas directas de la resistencia del material nicromo obtener su respectiva 
resistividad. 
• Aplicando los conceptos de la ley de ohm y mediante mediciones experimentales de otras 
propiedades determinar la resistividad eléctrica del nicromo. 
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Ilustración 1. Imagen resistividad. 
 
TEMAS DE CONSULTA 
 
1. ¿De qué factores depende la resistividad de un material? 
En el campo de la Ciencia, Ingeniería o Tecnología, es muy importante saber de qué está 
hecho un material para saber cuánta cantidad se necesita de este, cuánta es su vida útil, 
cuáles usos le podemos dar y qué propiedades tiene. En esta ocasión se estudiarán los 
materiales con un enfoque al electromagnetismo, específicamente con la resistividad. La 
resistividad eléctrica es una propiedad que tienen todos los materiales (puede ser 
prácticamente nula o muy alta) y esta no depende de la geometría o masa del cuerpo, su 
dependencia proviene de las propiedades microscópicas del mismo material, como lo es la 
composición atómica y las vibraciones de las partículas internas. También influye la 
temperatura ya que a mayor temperatura los átomos ganan más energía cinética y lo que 
hacen es producir muchos más choques entre ellos. A continuación, se resumirá la 
resistividad en términos matemáticos debido a que en el documento se estudiará a fondo. 
𝜌 =
𝐸
𝐽
 
 
• Donde la letra griega “Rho” representa la resistividad; la letra E el campo eléctrico; la 
letra J la densidad de corriente. 
 
CALCULO TIPO 
 
• Cálculo de la Resistividad del Cobre analíticamente: 
 
𝑅 = 𝜌
𝐿
𝐴
 
𝜌 = 𝑅
𝐴
𝐿
= (0.85 × 10−3) 𝑥 
2 × 10−6
0.1
= 1.7 × 10−8 
 
 
 
𝑹 (Ω) 𝑨
𝑳
(𝐦) 
𝝆 (Ω ∗ 𝒎) 
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0.85 × 10−3 2 × 10−6
0.1
 
1.7 × 10−8 
2.55 × 10−3 2 × 10−6
0.3
 
1.7 × 10−8 
4.25 × 10−3 2 × 10−6
0.5
 
1.7 × 10−8 
5.95 × 10−3 2 × 10−6
0.7
 
1.7 × 10−8 
6.80 × 10−3 2 × 10−6
0.8
 
1.7 × 10−8 
8.50 × 10−3 2 × 10−6
1
 
1.7 × 10−8 
Tabla 1. Datos para el cálculo del promedio de resistividad analítica del cobre y su resultado. 
 
 
𝜌 =
∑ 𝑅
𝐴
𝐿
6
 
𝜌 =
1.02 × 10−7
6
 
𝝆 = 𝟏. 𝟕 × 𝟏𝟎−𝟖 [Ω ∗ 𝐦] 
 
• Cálculo de la Resistividad de la Plata gráficamente: 
Para esto elegimos dos puntos de la recta y hallamos la pendiente de la misma: 𝑚 =
𝑌2−𝑌1
𝑋2−𝑋1
 
𝑃𝑢𝑛𝑡𝑜𝑠: (4 × 105 , 6.40 × 10−3) 𝑦 (6 × 105, 9.60 × 10−3) 
𝑚 =
𝑅2 − 𝑅1
𝐿
𝐴2
−
𝐿
𝐴1
=
( 9.60 × 10−3) − ( 6.40 × 10−3)
(6 × 105) − (4 × 105)
=
3.2 × 10−3
200000
 
 𝑚 = 1.6 × 10−8 
𝝆 = 𝟏. 𝟔 × 𝟏𝟎−𝟖 [Ω ∗ 𝐦] 
• Cálculo de la Resistividad para el Níquel analíticamente: 
𝑅 = 𝜌
𝐿
𝐴
 
𝜌 = 𝑅
𝐴
𝐿
= (3.50 × 10−3) 𝑥 
2 × 10−6
0.1
= 7 × 10−8 
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𝑹 (Ω) 𝑨
𝑳
(𝐦) 
𝝆 (Ω ∗ 𝒎) 
3.50 × 10−3 2 × 10−6
0.1
 
7 × 10−8 
7.0 × 10−3 2 × 10−6
0.2
 
7 × 10−8 
14 × 10−3 2 × 10−6
0.4
 
7 × 10−8 
21 × 10−3 2 × 10−6
0.6
 
7 × 10−8 
31.5 × 10−3 2 × 10−6
0.9
 
7 × 10−8 
35 × 10−3 2 × 10−6
1
 
7 × 10−8 
Tabla 2. Datos para el cálculo del promedio de resistividad analítica del cobre y su resultado. 
𝜌 =
∑ 𝑅
𝐴
𝐿
6
 
𝜌 =
4.2 × 10−7
6
 
𝝆 = 𝟕. 𝟎 × 𝟏𝟎−𝟖 [Ω ∗ 𝐦] 
 
• Cálculo de la Resistividad para el Níquel gráficamente: 
Para esto elegimos dos puntos de la recta y hallamos la pendiente: 𝑚 =
𝑌2−𝑌1
𝑋2−𝑋1
 
𝑃𝑢𝑛𝑡𝑜𝑠: (2 × 105 , 14 × 10−3) 𝑦 (4 × 105 , 28.8 × 10−3) 
𝑚 =
𝑅2 − 𝑅1
𝐿
𝐴2
−
𝐿
𝐴1
=
(28.8 × 10−3) − ( 14 × 10−3)
(4 × 105) − (2 × 105)
=
0.014
200000
 
𝑚 = 7.0 × 10−8 
𝝆 = 𝟕. 𝟎 × 𝟏𝟎−𝟖 [Ω ∗ 𝐦] 
 
 
 
 
 
 
 
GRAFICAS Y DATOS 
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• Fase 1: Material Cobre. 
Con resistividad 1.72 × 10−8 [Ω ∗ m] y Área 2× 10−6 [m2] constante 
 
L [𝒎] R[× 𝟏𝟎−𝟑 Ω] 
0.1 0.850 × 10−3 
0.2 1.70 × 10−3 
0.3 2.55 × 10−3 
0.4 3.40 × 10−3 
0.5 4.25 × 10−3 
0.6 5.10 × 10−3 
0.7 5.95 × 10−3 
0.8 6.80 × 10−3 
0.9 7.65 × 10−3 
1 8.50 × 10−3 
Tabla 3. Lvs R para el cobre 
 
• Fase 2: Material Plata. 
Con resistividad 1.59 × 10−8 [Ω ∗ m] y Área 2× 10−6 [m2] constante. 
L [𝒎] R[× 𝟏𝟎−𝟑 Ω] 𝑳 𝑨⁄ [
× 𝟏𝟎𝟓
𝟏
𝒎
 
] 
0.1 1.6 × 10−3 1 × 105 
0.2 3.20 × 10−3 2 × 105 
0.3 4.80 × 10−3 3 × 105 
0.4 6.40 × 10−3 4 × 105 
0.5 8.00 × 10−3 5 × 105 
0.6 9.60 × 10−3 6 × 105 
0.7 11.2 × 10−3 7 × 105 
0.8 12.8 × 10−3 8 × 105 
0.9 14.4 × 10−3 9 × 105 
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1 16.0 × 10−3 10 × 105 
Tabla 4. R vs L/A para la plata 
 
Ilustración2.Grafica R vs L/A plata. 
 
• Fase 3: Material Níquel. 
Con resistividad 6.40 × 10−8 [Ω ∗ m] y Área 2× 10−6 [m2] constante. 
L [𝒎] R[× 𝟏𝟎−𝟑 Ω] 𝑳 𝑨⁄ [
× 𝟏𝟎𝟓
𝟏
𝒎
 
] 
0.1 3.50 × 10−3 0.5 × 105 
0.2 7.0 × 10−3 1 × 105 
0.3 10.5 × 10−3 1.5 × 105 
0.4 14.0 × 10−3 2 × 105 
0.5 17.5 × 10−3 2.5 × 105 
0.6 21.0 × 10−3 3 × 105 
0.7 24.5 × 10−3 3.5 × 105 
0.8 28.0 × 10−3 4 × 105 
0.9 31.5 × 10−3 4.5 × 105 
1 35 × 10−3 5 × 105 
Tabla 5. R vs L/A para el níquel. 
0
2
4
6
8
10
12
0 2 4 6 8 10 12
R
( 
X
 1
0
-3
 Ω
)
L/A( X 105 1/m)
R vs L/A
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Ilustración3.Grafica R vs L/A níquel 
 
 
CALCULOS DE ERROR 
 
 
• Cálculo de error para la Resistividad del Cobre analíticamente: 
 
%𝐸 =
|𝜌𝑡𝑒𝑜 − 𝜌𝑒𝑥𝑝|
𝜌𝑡𝑒𝑜
× 100 =
|(1.72 × 10−8) − (1.7 × 10−8|
1.72 × 10−8
× 100 
%𝐸 =
2.0 × 10−10
1.72 × 10−8
× 100 
 %𝑬 = 𝟏. 𝟏𝟔 % 
• Cálculo de error para la Resistividad de la Plata gráficamente: 
 
%𝐸 =
|𝜌𝑡𝑒𝑜 − 𝜌𝑒𝑥𝑝|
𝜌𝑡𝑒𝑜
× 100 =
|(1.59 × 10−8) − (1.6 × 10−8 )|
1.59 × 10−8
× 100 
%𝐸 =
1.0 × 10−10
1.59 × 10−8
× 100 
 %𝑬 = 𝟎. 𝟔𝟑 % 
• Cálculo de error para la Resistividad para el Níquel analíticamente: 
%𝐸 =
|𝜌𝑡𝑒𝑜 − 𝜌𝑒𝑥𝑝|
𝜌𝑡𝑒𝑜
× 100 =
|(6.40 × 10−8) − (7.0 × 10−8)|
6.40 × 10−8
× 100 
%𝐸 =
6.0 × 10−9
6.40 × 10−8
× 100 
 %𝑬 = 𝟗. 𝟑𝟖 % 
• Cálculo de error para la Resistividad para el Níquel gráficamente: 
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 2 4 6 8 10 12
R
[*
1
0
^-
3
 Ω
]
L/A [*10^5 1/m]
R vs L/A
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%𝐸 =
|𝜌𝑡𝑒𝑜 − 𝜌𝑒𝑥𝑝|
𝜌𝑡𝑒𝑜
× 100 =
|(6.40 × 10−8) − (7.0 × 10−8|
6.40 × 10−8
× 100 
%𝐸 =
6.0 × 10−9
6.40 × 10−8
× 100 
 %𝑬 = 𝟗. 𝟑𝟖 % 
 
 
FUENTES DE ERROR 
 
A continuación, las variables que pudieron influir al no obtener un resultado exacto y preciso en la 
práctica: 
 
• La resistividad teórica ya que los valores que tenemos son aproximados por lo que el resultado 
obtenido no es exacto. 
• El simulador utilizado no proporciona un resultado preciso por lo que al momento de realizar 
los cálculos se pierden algunas cifras y la respuesta no será 100% exacta. 
• Solo se están tomando dos cifras significativas, sin aproximar, por lo que tampoco es posible 
obtener un resultado 100% puntual debido a que se pierden cifras en el procedimiento. 
 
 
CONCLUSIONES 
 
• se determinó que la resistividad de los materiales específicamente del aluminio y del grafito no está 
estrictamente ligada a la geometría de los materiales ya que cada uno de estos posee una resistividad 
especifica que además de su geometría y tamaño permite que sea más fácil o difícil el paso de 
electricidad desde cierto punto. 
 
• con el uso adecuado de las herramientas virtuales se pudo conocer experimentalmente las variables 
que rigen la resistividad en los diferentes materiales asignados en el laboratorio. 
 
• mediante el uso de las tablas y graficas obtenidas del laboratorio se pudo determinar con efectividad 
las relaciones entre las pendientes arrojadas por las gráficas y las diferentes geometrías de los 
materiales en cuestión. 
 
 
REFERENCIAS 
 
 
• https://drive.google.com/file/d/1HZAgLWUkZ2FwEG3kcjhnFoa28EO2DohO/view 
• https://www.youtube.com/watch?v=VwzkAeIejYE 
• https://www.edu.xunta.gal/espazoAbalar/sites/espazoAbalar/files/datos/1464947843/co
ntido/24_la_ley_de_ohm.html#:~:text=La%20Ley%20de%20Ohm%20relaciona,a%20la%20r
esistencia%20que%20presenta. 
 
 
https://drive.google.com/file/d/1HZAgLWUkZ2FwEG3kcjhnFoa28EO2DohO/view
https://www.youtube.com/watch?v=VwzkAeIejYE
https://www.edu.xunta.gal/espazoAbalar/sites/espazoAbalar/files/datos/1464947843/contido/24_la_ley_de_ohm.html#:~:text=La%20Ley%20de%20Ohm%20relaciona,a%20la%20resistencia%20que%20presenta
https://www.edu.xunta.gal/espazoAbalar/sites/espazoAbalar/files/datos/1464947843/contido/24_la_ley_de_ohm.html#:~:text=La%20Ley%20de%20Ohm%20relaciona,a%20la%20resistencia%20que%20presenta
https://www.edu.xunta.gal/espazoAbalar/sites/espazoAbalar/files/datos/1464947843/contido/24_la_ley_de_ohm.html#:~:text=La%20Ley%20de%20Ohm%20relaciona,a%20la%20resistencia%20que%20presenta
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