Análisis experimental de la Ley de Ohm (página 2)

o

Frecuentemente es más conveniente pensar en términos de paso de corriente eléctrica en vez de resistencia, y así la cantidad de conductividad eléctrica s, puede ser definida como el reciproco de la resistividad eléctrica:

Intensidad: El flujo de carga que recorre un cable se denomina intensidad de corriente (i), y es la cantidad de coulombs que pasan en un segundo por una sección determinada del cable. Un coulomb por segundo equivale a 1 amper, unidad de intensidad de corriente eléctrica. Para poder estudiar que pasa en un circuito eléctrico sometido a corriente, se parte de supuestos:

a) la cantidad de cargas es la misma, no hay sumideros ni generadores de carga, independientemente de la sección.

b) la corriente no es un vector.

c) las cargas eléctricas no se mueven libremente, si no que son arrastradas por el campo eléctrico.

Resistencia: Normalmente, todas las sustancias, tanto conductores como aislantes, ofrecen cierta oposición al flujo de una corriente eléctrica, y esta resistencia limita necesariamente la corriente. La unidad empleada para cuantificar la resistencia es el ohmio (O), que se define como la resistencia que limita el flujo de corriente a 1 amper en un circuito con una fem de 1 volt.

Todos los componentes de un circuito eléctrico exhiben en mayor o menor medida una cierta resistencia.

El voltaje, denotado con la letra V (y algunas veces "E", representando la fuerza electromotriz), es el empuje de electrones a través del cable o alambre, y es medido en voltios. Cuando el voltaje es aplicado a un alambre sería poco inteligente tocarlo, pero sin voltaje el alambre sería inofensivo. En la analogía del flujo del agua, el voltaje es análogo al peso del agua en la torre que empuja el agua a través de todas las tuberías.

Métodos experimentales

5.1 Como primer proceso, calculamos teóricamente las magnitudes de las distin-tas resistencias utilizadas en ésta experiencia, por medio de la codificación de colores de sus respectivas bandas. Después con la ayuda de un medidor de resistencias, estos valores se obtuvieron en forma experimental.

5.2 Para la construcción del circuito en serie, este se construyo tal como indica la figura 1, en donde procedimos en primer lugar a calcular tanto experimental, como teóricamente el valor de la magnitud de la resistencia equivalente; para después ir midiendo en cada punto la diferencia de potencial existente en cada subdivisión del circuito.

5.3 Para la elaboración del circuito en paralelo, este se armó como muestra la figura 2; en donde procedimos a calcular experimental y teóricamente el valor de la magnitud de la resistencia equivalente. Una vez hecho esto registramos el valor observado indicado por el display del voltímetro para la tensión eléctrica existente.

Nota: Tanto para el circuito en serie, como en el paralelo calculamos teóricamente la corriente eléctrica que fluye en cada punto del trayecto.

Figura 1. Circuito en serie

Figura 2. Circuito en paralelo

6. ANÁLSIS DE RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Tabla 1. Valores de las resistencias utilizadas

Tabal 2. Circuito en serie

Resistencia equivalente teórica (en serie): 480470 O

Resistencia equivalente experimental (en serie): 473000 O

Voltaje de salida: 11,57 V Sumatoria de voltaje exp.: 11,48 V

Tabal 3. Circuito en paralelo

Resistencia equivalente teórica (en paralelo): 25,3 O

Resistencia equivalente experimental (en paralelo): 22,9 O

Se pudo apreciar, que en realidad en un circuito en serie la corriente eléctrica permanece constante o varia muy poco por motivos de error del instrumento. Y la diferencia de potencial existente en un punto dado, varia dependiendo del ohmiaje del resistor. Como se esperaba desde un principio.

Y además en un circuito en paralelo también se pudo corroborar que la tensión eléctrica permanecía constante o varia variaba muy poco, sin importar la región que se captase para la medición de está. Asimismo la intensidad en esté tipo de circuitos no es la misma en todo el recorrido, es decir varia. Como naturalmente era de esperarse por lo planteado teóricamente.

Conclusión

Con este informe; hemos corroborado la ley de OHM; midiendo el ohmiaje de las resistencias y su porcentaje de error teórico y después de la práctica. Además de encontrar la resistencia equivalente de cada uno de los circuitos armados (en serie y paralelo), hallando el amperaje de los circuitos, cumpliéndose las condiciones para cada uno de ellos. Los resultados arrojados en la práctica y dadas a conocer este informe concuerdan con la ley de OHM, por lo tanto, cada uno de los datos tienen la veracidad de un informe bien realizado.

Al desarrollar esta experiencia se logro concluir que en general, en un circuito en paralelo la diferencia de potencial permanece constante, y la corriente eléctrica varia en cada subintervalo del circuito. Mas sin embargo en un circuito en serie lo que permanecía constante era el flujo de carga, y lo que variaba era la tensión eléctrica. Sin embargo al realizar esté tipo de experiencias, se deben tomar en cuenta muchos factores externos que desviaban los resultados, como si en las condiciones físicas en donde se desarrollo la experiencia fueron las apropiadas, o si el instrumento estaba correctamente calibrado. O por parte humana como falta de experiencia al leer un instrumento de medición, entre otras muchas más. Para poder discernir objetivamente sobre los resultados obtenidos y así no sacar conjeturas erróneas, a la hora de interpretar los datos obtenidos.

Fuentes de información

[1] SERWAY, Rymond. Electricidad y magnetismo; editorial Mc Graw Hill

[2] http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Ohm#Enunciado

[3] http://www.unicrom.com/tut_ley_ohm.asp

[4]

Autor:

L. Bermúdez

D. González

J. Quevedo

Yuri Vargas

Universidad del Atlántico

Coordinación de Física

Fecha de entrega: octubre 24 de 2008