CIRCUITOS ELÉCTRICOS
LABORATORIO: resistencia
y ley de ohm.
Las cargas eléctricas se mueven dentro de un
conductor formando una corriente eléctrica (I), debido principalmente a
una diferencia de potencial (Voltaje, V) y a la resistencia
del conductor (R), cuando la resistencia es una constante, la
relación entre la corriente y el voltaje esta dada por la ley de
Ohm.
La ley de Ohm se puede resumir diciendo: la corriente eléctrica en un
circuito es proporcional al voltaje, y la constante de proporcionalidad es el
inverso de la resistencia
I= V/R
Los materiales con una resistencia constante los
conocemos como materiales óhmicos, y el
resto en donde la resistencia depende del voltaje, se les
denomina no-óhmicos.
Objetivo
Determinar si el grafito de un lapiz responde a la ley de Ohm.
Materiales
Simulador “Circuit Construction Kit (DC Only)”
Procedimiento
1. Entra a la pagina de Interactive Simulation: the University of Colorado
at Boulder
https://phet.colorado.edu/simulations/sims.php?sim=circuit_construction_kit_DC_only
2. Corre la simulación de Circuit Construction Kit (DC Only
3. Arma un circuito sencillo de una lampara y
una batería. Conecta un amperímetro y un
voltímetro. Contesta las siguientes preguntas.
4.1 ¿Los aparatos de medición son ideales?
En caso de no serlo, ¿cuales son sus
respectivas resistencias?
El amperímetro no tiene resistencia
y el voltímetro tieneuna resistencia
infinita. Es decir, son ideales.
4.2 ¿La batería es ideal o con resistencia interna?
Se puede modificar su resistencia interna, pero
inicialmente no la tiene.
4.3 ¿Cual es el valor maximo de voltaje
de la batería?
El valor maximo es de 100 V, cualquier valor mayor a
éste hace que la batería se queme.
3.4. ¿Cual es el valor maximo de la resistencia de la
lampara?
El valor maximo es de 100.00 Ω
4. Arma un circuito para poder medir la
corriente y el voltaje en un lapiz. Hint: arma un
divisor de voltaje.
5.4 Realiza una tabla de voltaje y corriente (mínimo 10 valores)
Tabla de voltaje y corriente |
Voltaje (V) | Corriente (A) |
0.0 | 0.0 |
10.0 | 0.03 |
20.0 | 0.07 |
30.0 | 0.10 |
40.0 | 0.13 |
50.0 | 0.17 |
60.0 | 0.20 |
70.0 | 0.23 |
80.0 | 0.27 |
90.0 | 0.30 |
5.5 Realiza una grafica de corriente contra voltaje, trazando una
línea de tendencia
5.6 Encuentra el valor de la resistencia
La pendiente es 1/R, entonces la R es 1/m . La pendiente es
m=y2-y1x2-x1=(10.0-0.0)(0.3-0.0)=33.33…
R=133.33…=0.03 A
5.7 ¿El grafito del lapiz es un material
óhmico?
El lapiz sí es un material óhmico
ya que su resistencia
es constante, marcada por la pendiente de la grafica.
5.8 Investiga la resistividad del grafito. ¿Cómo
podrías comparar el resultado de tu simulación con el teórico?
La resistividad del
grafito es 3.5* 10-5 Ω Pero, al tener los
resultados se puede notar que la resistencia obtenida es de 0.03
Ω, por lo que se podría decir que se ocupa una mayor cantidad de
grafito para obtener la cantidad encontrada en Internet.
5. Conclusión
Se hizo un experimento usando un programa desde la
pagina: Interactive Simulation: the University
of Colorado at Boulder. Se creó un
circuito usando los elementos que proporcionaba el programa. Posteriormente se
realizó uno con un grafito para poder ver la resistencia de
éste. Se vio que se necesita una cantidad mucho mayor de grafito para
poder obtener su resistencia
total de 3.5* 10-5 Ω
Entre los problemas experimentados en la practica, en mi caso, no estaba
muy segura de cómo poder realizar el circuito,
pero gracias al uso del Internet logré ver cómo conectar cada
cosa para obtener el valor correcto. Ademas, no
sabía si el grafito iba a ser suficiente para poder pasar la corriente.
Sin embargo, todo se solucionó con la
experimentación con el programa hasta obtener la respuesta correcta.
Como sugerencia para futuros experimentos
esta por supuesto el uso de otros elementos como conductores, también presentes en el programa,
y ver su resistencia y cómo
ésta corresponde a la resistencia real del aparato.
Ademas, se podría hacer el experimento con objetos reales para
ver cómo los resultados virtuales difieren de los reales y qué
factores podrían ser los causantes de esto.