Informe 3 Fisica 3

UN I V E R S I D A D N AC A C I ON O N AL AL D E I N G E N I E R Í A FACULTA FACULTAD D DE I NGENI ERÍ A MECÁNICA LABORATORI LABORATORI O F I SI CA 3 MB 226 226

Informe de Laboratorio Nº 3 “Curvas

características VOLTAJE-CORRIENTE VOLTAJE-CORRIENTE”

Integrantes:   

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Ñiquén Santiago Jean Pierre Gómez Casas Renzo Giraldo Sarmiento Andrés Félix Ramírez Castañeda, Julián Edward

20140439J 20151143J 20154159D 20150170C

Curso:

FISICA III MB 226 Profesor:

JAVIER CHAVEZ VIVAR Sección: “B”

Fecha de realización: 20 de Septiembre del 2016 Fecha de entrega: 27 de septiembre del 2016

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PROLOGO.En este presente trabajo de laboratorio que hemos desarrollado con mucho entusiasmo, hablaremos sobre que es un material óhmico, como también sus propiedades, características, y analizaremos diversos materiales que no lo son, sus gráficas y que se obtiene de ellas a l momento de calcular la pendiente de la curva Voltaje intensidad de corriente.

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INDICE O B J E T I V O S ………………………………………………………………………………...4 

F U ND A M E N T O T E O R I C O ………………………………………………………………..4 

 MA TE R IA L E S DE L A B OR A TO R IO …………………………………………………….5 

C A L C U L OS Y R E S UL T A D OS ………………………………………………………….6 

O B S E R V A C I O N E S ………………………………………………………………………10 

C O N C L U C I O N E S ………………………………………………………………………..10 

C O M E N T A R I O S …………………………………………………………………………10 

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I.OBJETIVOS.Llegar a diferenciar los elementos que cumplen con la ley de ohm. Obtener las gráficas voltaje corriente de los resistores. Estudiar las características de cada uno con ayuda de las gráficas obtenidas.

II. FUNDAMENTO TEÓRICO.La ley de Ohm, fue postulada por el físico Georg Simón Ohm que establece que la diferencia de potencial V que aparece entre los extremos de un conductor determinado es proporcional a la intensidad de la corriente I que circula por el conductor. Ohm completó la ley introduciendo la noción de resistencia eléctrica R; que es el factor de proporcionalidad que aparece en la relación entre V e I:

VOLTAJE Es una magnitud física que cuantifica la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos. También se puede definir como el trabajo por unidad de carga ejercido por el campo eléctrico sobre una partícula cargada para moverla entre dos posiciones determinadas. INTENSIDAD DE CORRIENTE La corriente eléctrica o intensidad eléctrica es el flujo de carga eléctrica por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe al movimiento de las cargas en el interior del material. RESISTENCIA Se le denomina resistencia eléctrica a la oposición que tienen los electrones al moverse a través de un conductor. La unidad de resistencia en el SI es el ohmio, que se representa con la letra omega (Ω).

De la gráfica voltaje-intensidad de corriente, se Observa que las curvas I y III corresponden a Materiales no óhmicos, mientras que la curva II Pertenece a un material que si es óhmico que ocurre cuando la relación voltaje-intensidad es constante.

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III.MATERIALES DE LABORATORIO.-

Vista general del circuito

fig.1

Resistores

fig.2

Galvanómetro

fig.3

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Multitester 

fig.4

Reóstato utilizado como potenciómetro

fig.5

Transformador de 220/6v, 60Hz

fig.6

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IV.CALCULOS Y RESULTADOS.a. Grafique I=f (v) con los valores obtenidos en los pasos 4,5,6 y 7. a) Para resistencia 1 (E1): I (A) 0.098 0.139 0.180 0.213 0.241

V (V) 1 2 3 4 5

I VS V 6 5

y = 27.593x - 1.8067 R² = 0.9933

4

     E       J       A      T       L 3       O       V

2 1 0 0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

INTENSIDAD DE CORRIENTE

I (A) 0.1 0.198 0.294 0.396 0.439

b) Para resistencia 2 (E2): V (V) 1 2 3 6 4 5 5 4

     E       J       A      T       L 3       O       V

I VS V

y = 11.244x - 0.2089 R² = 0.9849

2 1 0 0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

INTENSIDAD DE CORRIENTE

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c) Para resistencia 3-DIODO (E3):

I (A) 0 0 0 0 0

V (V) 1 2 3 4 5

I VS V 6 5 4

     E       J       A      T       L       O       V

3 2 1 0

-0.2

-0.15

-0.1

-0.05

0

0.05

0.1

0.15

INTENSIDAD DE CORRIENTE

d) Para resistencia 4 (E4):

I (A) 0.009 0.019 0.029 0.039 0.049

V (V) 1 2 3 4 5

I VS V 6

y = 100x + 0.1 R² = 1

5 4

     E       J       A      T       L 3       O       V

2 1 0 0

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

INTENSIDAD DE CORRIENTE

8

0.2

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e) Para resistencia 5 (R5): I (A) 0.021 0.042 0.062 0.083 0.104

V (V) 1 2 3 4 5

I vs V 6 5

y = 48.306x - 0.0143 R² = 0.9999

4

     E       J       A      T       L 3       O       V

2 1 0 0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

INTENSIDAD DE CORRIENTE

2. En cuál de los elementos se cumple la ley de Ohm y en cuáles no. Para que un material cumpla la ley de ohm su grafica “Intensidad de Corriente” vs “Voltaje” tiene que ser o tender a hacer una línea recta, donde la pendiente de dicha

recta es el valor de la resistencia del material. Según este criterio se puede observar que todos los materiales a excepción del diodo cumplen con la ley de ohm, algunos cumplen más que otros como es el caso de la “E 4” y “E5”

3. Para una diferencia de 0.8 voltios halle la resistencia de los 5 elementos. a) Para E1: y = 27.593x - 1.8067 V= 27.593I – 1.8067 Para V=0.8  Además: I=V/E1=0.8/E1 Entonces: 0.8 = (27.593)(0.8)/E 1 – 1.8067 9

0.12

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E1 = 8.4683 Ω

b) Para E2: y = 11.244x – 0.2089 V= 11.244I – 0.2089 Para V=0.8  Además: I=V/E2=0.8/E2 Entonces: 0.8 = (11.244)(0.8)/E 2 – 0.2089 E2 = 8.91584 Ω

c) Para E3: En nuestro experimento del diodo no nos arrojaba una intensidad de corriente, invertimos los polos y nos seguía saliendo la intensidad de corriente nula.

d) Para E4: y = 100x +0.1 V= 100I +0.1 Para V=0.8  Además: I=V/E4=0.8/E4 Entonces: 0.8 = (100) (0.8)/E 4 +0.1 E4 = 114.2857 Ω

e) Para E5: y = 48.306x – 0.0143 V= 48.306I – 0.0143 Para V=0.8  Además: I=V/E5=0.8/E5 Entonces: 0.8 = (48.306)(0.8)/E 5 – 0.0143 E5 = 47.45769 Ω

4. Determine la pendiente de la recta y por lo tanto la resistencia del elemento.

a) Para E1: y = 27.593x - 1.8067 Pendiente: 27.593=Resistencia del material 1 10

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b) Para E2: y = 11.244x – 0.2089 Pendiente: 11.244=Resistencia del material 2

c) Para E4: y = 100x +0.1 Pendiente: 100=Resistencia del material 4

d) Para E5: y = 48.306x – 0.0143 Pendiente: 48.306=Resistencia del material 5

5. En el caso del diodo se puede decir que hay un voltaje crítico a partir del cual comienza a conducir, cuál es ese valor. El valor aproximado es 0 según nuestro grafico I VS V 6 5 4

     E       J       A      T       L       O       V

3 2 1 0

-0.2

el voltaje es 0.

-0.1

0

0.1

0.2

INTENSIDAD DE CORRIENTE

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6. Escriba sus observaciones, conclusiones y/o comentarios. V.OBSERVACIONES.El reóstato nos fue útil para hacer variar el voltaje de salida de la fuente y así obtener distintos puntos para que fuera posible armar nuestra grafica voltajeintensidad de corriente. Tenemos que ajustar bien las conexiones, de manera adecuada, ya que los materiales no se encuentran en buenas condiciones. La conexión se tiene que hacer con ayuda del profesor, ya que es muy complicado hacer el diagrama de conexión. Ordenar los cables y demás equipos. Armar correctamente el circuito eléctrico, asegurándose primero que la fuente de suministro de energía eléctrica este desconectada. El amperímetro, el voltímetro, las resistencias y el reóstato son instrumentos muy sensibles, así que se les debe usar con mucho cuidado. No colocar voltajes mayores a 6 en la fuente principal, porque podría quemar la resistencia del diodo. No tocar la parte trasera del reóstato porque esta zona se encuentra muy caliente. 

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VI.CONCLUSIONES.Este experimento nos fue útil para aprender a diferenciar elementos los elementos óhmicos según la relación entre el voltaje y resistencia. Este experimento nos ayuda a conocer la naturaleza de los elementos, y sus características eléctricas. 4 materiales cumplieron la ley de Ohm. 

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VII.COMENTARIOS.Es interesante conocer las características que nos brindan distintos elementos, y así poder aplicar estos conocimientos en nuestras prácticas ingenieriles. Las ecuaciones del cuadro de Excel, son aproximados, y depende de cuantos puntos analicemos. 

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VIII.BIBLIOGRAFÍA.

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Freedman, Roger, Seras, Francis, Young, Hugn y Zemansky, Mark. Fisica Universitaria con Fisica Moderna. Volumen 2 (11º Ed) Mexico 2004 P.p 959-961, 994,1448 Serway, Raymond y Jewett, John. Física para ciencias e ingeniería. Navarro, Alonso y Taipe. Fernando. Física. 5ª edición. Volumen 3. Lima 2009. Pp. 59-89, 161-189. Paucarchuco, Carlos. Manual de Laboratorio de Física General- UNI. Lima, 2990. Pp. 110-115.

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