1 Reporte

ESCUELA SUPERIOR POLTECNICA DEL LITORAL

FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA Y CIENCIAS DE LA PRODUCCION INFORME DE ELECTRICIDAD PRACTICA 1: Variación

de la Resistencia eléctrica con la Temperatura, Luminosidad y Posición INTEGRANTES:

Victor Merchán León Jonathan Rueda Palacios Jesus Torres Brito PARALELO: 2

RESUMEN En la práctica realizada se realizaron mediciones a distintas resistencias que varían con la temperatura, luminosidad de la luz y con la posición, se tomaron las medidas necesarias para realizar comparaciones y realizar las gráficas respectivas para llegar hasta la obtención de sus ecuaciones empíricas pertinentes de este modo se tendrá un conocimiento de cómo se comportan los distintos tipos de resistencias en sus respectivos medios de trabajo. Palabras clave: Termistor, Fotocelda, Potenciómetro, resistencia,

I.

INTRODUCCIÓN Resistencia eléctrica es toda oposición que encuentra la corriente a su paso por un circuito eléctrico cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de circulación de las cargas eléctricas o electrones. Cualquier dispositivo o consumidor conectado a un circuito eléctrico representa en sí una carga, resistencia u obstáculo para la circulación de la corriente eléctrica.

A.- Electrones fluyendo por un buen conductor eléctrico, que ofrece baja resistencia. B.- Electrones fluyendo por un mal conductor.eléctrico, que ofrece alta resistencia a su paso. En ese caso los electrones chocan unos contra otros al no poder circular libremente y, como consecuencia, generan calor.

Normalmente los electrones tratan de circular por el circuito eléctrico de una forma más o menos organizada, de acuerdo con la resistencia que encuentren a su paso. Mientras menor sea esa resistencia, mayor será el orden existente en el micromundo de los electrones; pero cuando la resistencia es elevada, comienzan a chocar unos con otros y a liberar energía en forma de calor. Esa situación hace que siempre se eleve algo la temperatura del conductor y que, además, adquiera valores más altos en el punto donde los electrones encuentren una mayor resistencia a su paso.

II. 

OBJETIVOS Determinar la relación empírica entre la Resistencia eléctrica de un elemento resistivo y la temperatura, luminosidad o posición, utilizando un NTC, una resistencia de carbón, un potenciómetro y un LDR.

III. 

MATERIALES Y EQUIPOS 1 NTC de 5 mm de diámetro



1 LDR de 5 mm de diámetro



1 potenciómetro de 20 kΩ/ 1⁄2 W



1 resistencia de carbón 1kΩ/ 1⁄2 W



1 Cautín 120 V/ 30 W (Ferrisariato)



1 termómetro uso medicinal (botica)



1 multímetro digital (Ferrisariato)



1 prensa pequeña o pinza de ropa metálica.

IV.

PROCEDIMIENTO Respuesta del NTC para cambios de T 1. Coloque la punta del cautín en contacto con una de las caras del NTC agarrado con la prensa o la pinza. 2. Conecte las puntas del multímetro a los terminales del NTC para leer los valores de resistencia. 3. Conecte el Cautín a un tomacorriente de 120 V/60 Hz y permita que la punta se caliente hasta una T = 80 ºC medida con el termómetro. 4. Desconecte el cautín del tomacorriente y permita que se enfríe lentamente mientras anota los valores de resistencia y temperatura en la siguiente tabla de datos experimentales:

Respuesta de la Resistencia de carbón para cambios de T. 1. Repita los pasos de la parte a desde el numeral 1 hasta el 4 pero sosteniendo la punta del cautín a la resistencia de carbón. 2. Realice una gráfica R vs T en papel milimetrado y encuentre la relación empírica del tipo R = Ro(1+αT).

Respuesta del LDR a cambios de Iluminación. 1. Conecte el multímetro a los terminales del sensor de luz y tome el valor de resistencia para los siguientes casos anotados en la tabla siguiente:

Respuesta del potenciómetro para cambios de posición. 1. Conecte el multímetro a los terminales del potenciómetro como indica. 2. Seleccione la escala adecuada en el rango de valores de la Resistencia del potenciómetro (20 kΩ) 3. Ajuste el cursor del potenciómetro hasta que la lectura sea 0. 4. Marque con un lápiz una señal en el cursor que permite realizar un bosquejo de las distintas posiciones que ocupa para 5 valores diferentes de resistencia al variar el cursor. 5. Intercale un pedazo de papel dejando un agujero en el centro para colocarlo sobre el potenciómetro como indica la figura a la izquierda mostrada. 6. Marque en el pedazo de papel la posición inicial del cursor donde se leyó o. 7. Marque 5 posiciones distintas del recorrido circular del cursor sobre el papel anotando los cinco valores de resistencia que se obtienen paulatinamente. 8. Con ayuda del concepto de sector circular s = θr establezca la relación empírica R = f(θ)

V.

TABLA DE DATOS Respuesta del NTC para cambios de T

T(ºC) R()

80 68

75 86

70 109

65 130

60 166

55 197

50 253

45 311

40 398

35 470

Respuesta de la Resistencia de carbón para cambios de T. 35 1

T(ºC) R()

40 1

45 1

50 1

55 1

60 1

Respuesta del LDR a cambios de Iluminación. Condición iluminación R()

de

Plena luz

Luz tenue

Sin luz

3.5 k

12.40k

22,4k

Respuesta del potenciómetro para cambios de posición. ϴ

0 0

R()

30 1,55

45 2,9

60 4,17

VI. TABLA DE RESULTADOS Elemento NTC Resistencia de carbón Potenciómetro

VII.

GRÁFICAS Respuesta del NTC para cambios de T

75 5,51

90 6,55

130 10,57

Fórmula empírica R=-491,2 Ln(T)+2192,7 R=R0 R= 0,0002T2 + 0,0589T - 0,1092

180 14

Grafica 2: Variación de la resistencia de un NTC con la temperatura

Grafica 3: Variación de la resistencia de un LDR con la luminosidad

resistencia en funcion de la temperatura 1.2 1 0.8 Resistencia(ohm)

f(x) = - 0x + 1 R² = 0

0.6

resistencia en funcion de la temperatura Linear (resistencia en funcion de la temperatura)

0.4 0.2 0 30 35 40 45 50 55 60 65 Temperatura(°C)

Grafica 4: Variación de la resistencia de carbón con la Temperatura

Resistencia en funcion de la posición 12 10

f(x) = 0x^2 + 0.06x - 0.11 R² = 1

8

Resistencia en funcion de la posición Polynomial (Resistencia en funcion de la posición)

6 4 2 0 0

20

40

60

80

100

120

140

Grafica 5: Variación de la resistencia en función de la posición

VIII. ANALISIS DE RESULTADOS Existen resistencias que varían su valor con la temperatura, estas pueden ser de coeficiente negativo o positivo, se denominan NTC y PTC respectivamente. En las NTC la resistencia disminuye con el aumento de temperatura. En las PTC aumenta la resistencia. La fig.1 refleja el comportamiento del termistor (NTC) con la temperatura, allíí́ se puede observar una disminución de la resistencia al aumentar ésta debido a la agitación térmica. Más electrones son “arrancados” de los átomos y adquieren movilidad. En los semiconductores a mayor temperatura mayor es la energía necesaria para que un electrón salte de un nivel a otro.

IX.

CONCLUSIONES Existen resistencias que varían su valor con la temperatura, estas pueden ser de coeficiente negativo o positivo, se denominan NTC y PTC respectivamente. En las NTC la resistencia disminuye con el aumento de temperatura. En las PTC aumenta la resistencia. La fig.1 refleja el comportamiento del termistor (NTC) con la temperatura, allíí́ se puede

observar una disminución de la resistencia al aumentar ésta debido a la agitación térmica. Más electrones son “arrancados” de los átomos y adquieren movilidad. En los semiconductores a mayor temperatura mayor es la energía necesaria para que un electrón salte de un nivel a otro.

X.

BIBLIOGRAFIA 

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Manual del código eléctrico, repositorio.utp.edu.co/dspace/bitstream Guía de la practica 1 de Electricidad, Ing. Mendieta “Fundamentos de ingeniería eléctrica" Arthur Eugene Fitzgerald