Cuál Es La Relación Entre La Tensión y La Intensidad

UNIVERSIDAD NACIONAL “SAN LUIS GONZAGA” DE ICA

Facultad de Ingenieria Ambiental y Sanitaria

¿Cuál es la relación entre la tensión y la intensidad? Hacer una serie de mediciones para la tensión y la intensidad en un circuito y determinar, con estas mediciones, la relación entre U e I.

Tablero de conexión

Alambre en bloque de conexión

Porta lámpara E 10

Cable de conexión, 25 cm, rojo

Multimetro

Cable de conexión, 25 cm, azul

Bombilla, 12V/0.1 A, E10, 1pz

Cable de conexión, 50 cm, rojo

Resistencia, 47

Cable de conexión, 50 cm, azul

Resistencia 100 

Fuente de alimentacion 0-12 V/6V-/12V-

MATERIALES

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LA LEY DE OHM El ohmio (también ohm) es la unidad de medida de la resistencia que oponen los materiales al paso de la corriente eléctrica y se representa con el símbolo o letra griega Ω (omega). Esta ley relaciona los tres componentes que influyen en una corriente eléctrica, como son la intensidad (I), la diferencia de potencial o tensión (V) y la resistencia (R) que ofrecen los materiales o conductores. La Ley de Ohm establece que "la intensidad de la corriente eléctrica que circula por un conductor eléctrico es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo", se puede expresar matemáticamente en la siguiente fórmula o ecuación:

Donde, empleando unidades del Sistema internacional de Medidas, tenemos que: I = Intensidad en amperios (A) V = Diferencia de potencial en voltios (V) R = Resistencia en ohmios (Ω). De acuerdo con la “Ley de Ohm”, un ohmio (1 Ω) es el valor que posee una resistencia eléctrica cuando al conectarse a un circuito eléctrico de un voltio (1 V) de tensión provoca un flujo o intensidad de corriente de un amperio (1 A). La resistencia eléctrica, por su parte, se identifica con el símbolo o letra (R) y la fórmula general (independientemente del tipo de material de que se trate) para despejar su valor (en su relación con la intensidad y la tensión) derivada de la fórmula general de la Ley de Ohm, es la siguiente:

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Primer Experimento Monte el experimento tal como se muestra en la figura 1; utilizando inicialmente la resistencia de 47  (designado como R1 en la tabla 1). Encienda la fuente de alimentacion e inicie con 0 V, aumentela tension en incrementos de 2 V. mida la respectiva intensidad y registre los valores en la tabla 1. Regrese la tension a 0 V y reemplace la resitencia R1 de 47  con la resitencia R2 de 100 . Nuevamente aumente la tension la tension en incrementos de 2 V, mida la respectiva intensidad y registrela en la tabla 1. Apague la fuente de alimentacion.

Segundo Experimento Cambie el montaje del experimento. Conecte, al circuito, una lampara en lugar de la resistencia. Conecte la tension directa y aumentela en incrementos de 2 V iniciando en 0 V, mida la respectiva intensidad y registrela en la tabla 2. Observa el brillo de la lampara durante este experimento y anotelo. Apague la fuente de alimentacion.

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TABLA 1:

(R1)

(R2)

(R1)

(R2)

0

0

0

-

-

2

0,02

0,01

1,42

1,25

4

0,08

0,03

3.87

3.86

6

0,12

0,05

5,66

5,97

8

0,16

0,07

7,81

7,93

10

0,20

0,10

9,84

10,16

TABLA 2:

0

-

-

2

0,02 A

1,29 v

4

0,04 A

3,63 v

6

0,06 A

5,91 v

8

0,07 A

8,20 v

10

0,09 A

10,28 v

Brillo de la lámpara durante el experimento: 0

No hay brillo

2

Muy bajo brillo

4

Bajo brillo

6

Brillo es superior al anterior

8

Mas brilloso

10

Brillo mas intenso

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Facultad de Ingenieria Ambiental y Sanitaria EVALUACION 1. Grafique los valores medidos de la tabla 1 para los componentes R 1 Y R2 en la fig. 2.

2. ¿Qué conjeturas harias sobre la probable relacion entre la intensidad I y la tension U para cada componente? Verifique su hipotesis calculando el cociente de U/I a partir de las mediciones y registre los valores en la columna 3de la tabla 1. ¿Qué se evidencia de los resultados? Tabla 1: Observamos que a menor resistenciada aplicada en el circuito menor va a ser el voltaje y la intensidad va a ser mayor. Es decir la resistencia es directamente proporcional a la tension e inversamente proporcional a la intensidad. Tabla 2: Podemos apreciar que la tension y la intensidad son diretamente proporcional es decir a menor intensidad menor va a ser el voltaje y a mas intensidad mayor sera la tension.

Esta relacion entre la intensidad y la tension se refiere a la ley de Ohm.

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Facultad de Ingenieria Ambiental y Sanitaria 3. El cociente de U/I para R1 es mas o menos, la mitad que para R2. En otras palabras, R1 obstruye, mas o menos, la mitad de la corriente electrica que R 2. Por lo tanto, tienen sentido definir el cociente U/I= R. La unidad para la resistencia electrica es 1 V/A= 1. Calcule los valores promedios de U/I para R1 y R2 y, compare estos con los valores impresos en los componentes usados en el experimento. ¿ por que estos valores se desvian uno del otro?

R1= U1/I1

R2= U2/I2

0

-

-

2

71

125

4

48.375

128.67

6

47.167

119.4

8

48.8125

113.286

10

49.2

101.6

4. Dibuje el grafico resultante a partir de las mediciones de U/I para la lampara (tabla 2) en la fig. 3.

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Facultad de Ingenieria Ambiental y Sanitaria 5. Calcule los cocientes U/I para la tabla 2 y registrelos en la columna 3.

U/I 0

-

2

64.5

4

90.75

6

98.5

8

117.143

10

114.22

6. Con los resultados de las preguntas 4 y 5 en mente, responda la siguiente pregunta: ¿la ley de ohm tambien se aplica para lampara? ¿Por qué o por que no? La ley de ohm no se aplica para la lámpara porque la resistencia no es constante, y la gráfica de U frente a I no es una línea recta. Es decir no obedece la ley de Ohm. 7. Mientras que la definicion de la ecuacion R= U/I es siempre cierta, siempre y cuando I 0; la ley de ohm solo se aplica bajo una cierta condicion. ¿Cuál es esa condicion? La ley de ohm no se aplica cuando la resistencia es constante (nota: el brillo de la lampara es una indicacion de la temperatura de su filamento metalico.)

En la experiencia, se comprobó que la Intensidad es directamente proporcional al Voltaje, es decir, a mayor Voltaje, mayor Intensidad. Establecimos que la resistencia de prueba, es un material ohmico, ya que obedece la ley de Ohm; mientras que la lámpara de prueba es un material no ohmico. Para materiales no ohmicos la resistencia no es constante, en realidad, la resistencia disminuye cuando aumenta la corriente.

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