UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS RRRRRRRRRRRRRR FACULTAD DE INGENIERÍA

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS

FACULTAD DE INGENIERÍA

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE INGENIERÍA  CURSO INTENSIVO DE INVIERNO 2013

OBJETIVOS.-

INTERPRETAR  LA INFLUENCIA  DE LAS RESISTENCIAS INTERNAS DE LOS INSTRUMENTOS DE MEDIDA 

CALCULO DE UNA  RESISTENCI  A MEDIANTE MEDIANTE LA LEY DE OHM 

 VALIDAR  LA LEY DE OHM 

FUNDAMENTO TEÓRICO.Como resultados de sus investigaciones en 1827 George Simón Ohm descubrió una de las leyes fundamentales de la corriente eléctrica, que hoy en día se conoce como “ley de ohm”, el mismo que postula mediante esta ley que la corriente que circula por un circuito eléctrico cerrado, es directamente proporcional a la resistencia que ofrece a su paso la carga que tiene conectada. CURSO INTENSIVO DE INVIERNO 2013

LABORATORIO DE FÍSICA 102

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS

FACULTAD DE INGENIERÍA

El descubrimiento de la pila por Volta (1745-1827) constituye la iniciación de la ciencia de la corriente eléctrica. Galvani (1737-1798) demostró, en 1790, que el contacto de dos metales diferentes provocaba contracciones en los músculos de la rana, por lo que atribuyó la creación de ésta electricidad a los nervios y a los músculos del animal, que comparó con las armaduras de una botella de Leyden. Volta sorprendido por la necesidad de disponer de dos metales diferentes para obtener fuertes contracciones, las atribuyó a la electricidad engendrada al entrar en contacto con éstos dos metales. Tanto Galvani como Volta estaban equivocados, pero ésta discusión condujo a Volta al descubrimiento de la pila (1800), que permitió a Nicholson y a Carlisle descomponer el agua. En 1801, Thénard (1777-1857) demostró que las corrientes eléctricas, como las descargas de las baterías, podían producir la incandescencia de hilos metálicos (primera idea de la lámpara de incandescencia). En 1807, Davy (1778-1829) descompuso la álcalis y descubrió, gracias a la pila nuevos metales. En 1802, Gautherot descubrió la polarización, y en 1814, Wollaston (1766-1826) inventó un nuevo modelo de pila sucediéndose desde entonces rápidamente los perfeccionamientos de la pila En 1829, Becquerel (1788-1878) inventó la primera pila de dos líquidos. La pila de Daniell (1790-1845) data 1836. Este mismo año, Grove (1811-1896) construyó una pila con un despolarizante que, modificada después por Archereau y Bunsen (1843), se denominó pila de Bunsen. En 1886, Leclanché inventó un modelo de pila con despolarizante sólido. En 1893, Weston inventó una pila que se eligió en 1908 como patrón de la fuerza electromotriz. Las pilas modernas son pilas, de Fery.

Pilas termoeléctricas. Seebeck (170-1831) señaló en 1821 fenómenos termoeléctricos debidos a una diferencia de temperatura establecida entre los puntos de unión o soldaduras de dos metales diferentes. CURSO INTENSIVO DE INVIERNO 2013

LABORATORIO DE FÍSICA 102

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS

FACULTAD DE INGENIERÍA

En 1834, Peltier (1785-1845) descubrió que un circuito constituido por dos metales diferentes el paso de una corriente provoca efectos térmicos (efecto Peltier) en 1856, Thomson descubrió el efecto que lleva su nombre. Becquerel clasificó los metales desde el punto de vista termoeléctrico. Melloni (1798-1854) estudió en 1830 los rayos caloríficos valiéndose de un par termoeléctrico; los pares termoeléctricos modernos fueron introducidos en 1886 por Henry Le Chatelier (1850-1936).

El paso de la corriente por los metales. En 1827, Ohm (1787-1854) estableció una relación entre la fuerza electromotriz de una pila y la intensidad de la corriente que crea un circuito de la resistencia conocida (Ley de Ohm).

Resistividad. El concepto de resistencia eléctrica nace de la existencia de materiales conductores y materiales aislantes y del hecho de que no todos los materiales conducen con igual facilidad la corriente eléctrica. (Desplazamiento de las cargas eléctricas a través de un material) Experimentalmente se sabe que la resistencia R  depende de la longitud del conductor (l), la superficie de su sección (S) y el material del que está compuesto el conductor (k). De aquí se puede hacer la definición de que la resistividad es la resistencia de un conductor en toda su superficie.

Resistencia. La resistencia de un conductor varía con la temperatura, en los conductores metálicos la resistencia crece cuando la temperatura aumenta, en el Konstantán la resistencia es independiente a la temperatura y en Carbón (grafito) la resistencia decrece a medida que aumenta la temperatura. Cuando la resistencia varía con la temperatura, su valor se determina por: R

RO

1 

T

R = Resistencia eléctrica a la temperatura T CURSO INTENSIVO DE INVIERNO 2013

LABORATORIO DE FÍSICA 102

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS

FACULTAD DE INGENIERÍA

Ro = Resistencia eléctrica a la temperatura To = coeficiente material) 

de

variación 

térmica

(depende

del

T = T - To

Es (+) cuando la resistencia crece con el aumento de temperatura. Es (-) cuando la resistencia decrece con el aumento de la temperatura. Existen resistencias que se construyen con un valor fijo y que ocupan poco volumen, el valor de éstas resistencias es muy grande comparado con el de los cables que se utilizan en la conexión de un circuito. Las partes de un circuito cuya resistencia es despreciable es representado por una línea recta (cables de conexión) Otro tipo común es la resistencia variable llamada reóstato, que consiste en una resistencia con contacto deslizante a lo largo de toda su extensión variando de ésta manera su valor. Un reóstato se representa con el siguiente símbolo.

CÓDIGO DE COLORES. En los circuitos eléctricos se utilizan resistencias que son pequeños cilindros hechos de carbón o de porcelana; para conocer el valor de una resistencia se emplea el código de colores.

CURSO INTENSIVO DE INVIERNO 2013

LABORATORIO DE FÍSICA 102

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS

FACULTAD DE INGENIERÍA

Generalmente las resistencias están coloreadas de colores que nos indican el valor y la tolerancia de la resistencia. Negro

0

Marrón

1

Rojo

2 

Naranja

3

Amarillo

4

Verde

5 

6

Violeta

7

Gris

8 

9

Dorado

5%

Plateado 10%

 Azul Blanco

Sin banda

Para utilizar el código emplear la siguiente fórmula:

de

colores,

se

20%

aconseja

LEY DE OHM.- Relacionando La ley de ohm con la ley de causa y efecto, se tiene que la fuerza electromotriz “fem” o también conocida como diferencia de potencial es

la causa, siendo la corriente o intensidad de corriente medida en amperios la causa, así la resistencia es la oposición representada como fuerza ante la circulación de una determinada corriente eléctrica.

CURSO INTENSIVO DE INVIERNO 2013

LABORATORIO DE FÍSICA 102

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS

FACULTAD DE INGENIERÍA

Cuando aumentamos la fuerza electromotriz, se aumenta la corriente eléctrica que será directamente proporcional al voltaje o diferencia de potencial. Debemos tomar en cuenta que si la resistencia se hace mayor, la corriente se hará menor. Si se aplica una diferencia de potencial (d.d.p) a los extremos de un conductor eléctrico, para cada d.d.p. aplicado circulará una intensidad de corriente "I" que solo depende de las dimensiones del conductor así como del material que lo constituye:

V

= d.d.p. aplicado (V).

I

= Intensidad de corriente A.

R

= Resistencia eléctrica ().

Si se construye una gráfica de voltaje (d.d.p) aplicada en función de la intensidad de corriente, se obtiene una línea recta que nos indica que el voltaje aplicado es directamente proporcional a la intensidad de corriente. Esta aseveración es válida si suponemos que la temperatura del conductor se mantiene constante.

 V 

R 

 V = R I CURSO INTENSIVO DE INVIERNO 2013

LABORATORIO DE FÍSICA 102

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS

FACULTAD DE INGENIERÍA

A la constante de proporcionalidad se la denomina "Resistencia eléctrica" que tiene como unidad de medida el ohmio (  ). R

Este conductores conductor resistencia circulación

V I

importante resultado es válido para metálicos y se conoce como Ley de Ohm. Todo (excepto un superconductor) tiene una que es la oposición que éste presenta a la de corriente eléctrica.

POTENCIA DISIPADA.- Algunas resistencias traen como dato la máxima potencia que pueden disipar o la intensidad o la tensión máxima que pueden soportar. Estas magnitudes están relacionadas por:

Pm

I2  R

Vm Im

Donde: Pm

=

Potencia máxima disipada

Vm

=

Voltaje o tensión máxima

Im

=

Intensidad de corriente máxima

Para realizar el experimento es necesario conectar instrumentos de medida que cuentan con una resistencia interna, ésta resistencia podría influir y alterar las lecturas efectuadas. Por ésta razón es necesario hacer un análisis tomando en cuenta la ubicación de los instrumentos de medida en el circuito y ver si es necesario corregir los resultados obtenidos. Los

valores

de

intensidad

de

corriente

y

la

diferencia de potencial se los puede medir conectando un amperímetro

en

serie

y

un

voltímetro

en

paralelo

respectivamente. CURSO INTENSIVO DE INVIERNO 2013

LABORATORIO DE FÍSICA 102

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS

FACULTAD DE INGENIERÍA

 Amperímetro antes de la conexión del voltímetro

V = Fuerza electromotriz (f.e.m.) Voltaje que entrega la fuente (v) Ra RV

= =

Resistencia interna del amperímetro Resistencia interna del voltímetro

CURSO INTENSIVO DE INVIERNO 2013

LABORATORIO DE FÍSICA 102

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS Ia = amperímetro

FACULTAD DE INGENIERÍA

Intensidad de corriente que detecta

el

Ir = Intensidad de corriente que circula a través de la resistencia. IV = voltímetro.

Intensidad de corriente que circula por el

Para éste tipo de conexión, la intensidad de la corriente que indica el amperímetro está dado por: Ia

Ir 

Iv V

Iv

Rv

Entonces: Iv

V

Ia

Rv

Donde: V = d.d.p. que marca el voltímetro entre los puntos A y B. Por lo tanto el valor de la resistencia será: R

V Ir 

V V

Ia

Rv

Si se aplica directamente la Ley de Ohm: R'

V Ia

El error en la medición de I  no haber r  es considerado la intensidad de corriente que circula por el voltímetro, es decir: Ir 

Ia

Ir 

Iv

El error relativo:

CURSO INTENSIVO DE INVIERNO 2013

LABORATORIO DE FÍSICA 102

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS Ir 

FACULTAD DE INGENIERÍA Iv

Ir 

Ir 

Como el voltímetro se lo conecta en paralelo en la resistencia: V

Ir  R

Iv R v

Iv

R

I r 

Rv

Según la Ec. (13) podría aplicarse directamente la Ley de Ohm, sin efectuar ninguna corrección para "Ia" si el cociente R / Rv es mucho menor al error límite de los instrumentos utilizados. Entonces se debe cumplir: Rv

R

En caso contrario se debe corregir utilizando la Ec.. Para que sea despreciable la potencia que se disipa en el voltímetro, también debe cumplirse la ecuación.

 AMPERÍMETRO ENTRE LAS CONEXIONES DEL VOLTÍMETRO.

En éste caso el amperímetro detecta el valor Ia = Ir por estar conectado en serie a la resistencia. El voltímetro mide la d.d.p. entre A y B CURSO INTENSIVO DE INVIERNO 2013

LABORATORIO DE FÍSICA 102

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS

V

FACULTAD DE INGENIERÍA

Ir R V

R

Ir R a Ir R a Ir  V

R

Ir 

Ra

El error en la medición es no haber considerado la resistencia interna del amperímetro:

R

R' R

Ra

El error relativo:

R

Ra

R

R

Se podría aplicar directamente la Ley de ohm, siempre que la relación Ra / R sea mucho menor que el error límite de los instrumentos de medida. Se debe cumplir entonces:

R

Ra

Hablando matemáticamente, el diferencial de potencial es la variable independiente, representándolo en eje de las abscisas o “x”, mientras que la intensidad “i”, al ser el efecto resulta siendo la variable dependiente y se la representa en el eje de las ordenadas: anexo 1.

CURSO INTENSIVO DE INVIERNO 2013

LABORATORIO DE FÍSICA 102

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS

FACULTAD DE INGENIERÍA

INFLUENCIA DE LA RESISTENCIA INTERNA DEL  VOLTÍMETRO  VOLTIMETRO LEE DIRECTAMENTE LA CAIDA DE  VOLTAJE

EL VOLTIMETRO TIENE LA  RESISTENCIA  INTERNA MUY GRANDE

INFLUENCIA  DE LA  RESISTENCI  A INTERNA  DEL  VOLTIMETRO

 AMPERIMETRO LEE LA  INTENSIDAD

EL BOBINADO DEL  VOLTIMETROES "RV" QUE ES LA  RESISTENCIA  INTERNA 

INFLUENCIA DE LA RESISTENCIA INTERNA DEL  AMPERÍMETRO

EL  VOLTIMETRO LEE EL POTENCIAL ENTRE "U" Y "V"

BOBINADO, RESISTENCIA  INTERNA DEL  AMPERIMETRO

SE LEE LA  INTENSIDAD DIRECTAMENT E DE LA  RESISTENCIA 

INFLUENCIA DE LA  RESISTENCIA INTERNA DEL  AMPERIMETRO CURSO INTENSIVO DE INVIERNO 2013

LABORATORIO DE FÍSICA 102

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS

FACULTAD DE INGENIERÍA

FORMULACIÓN DE LA HIPÓTESIS.Se debe validar la ecuación:

Haciendo:

Se considera a los cortes de la ordenada “a” igual a cero y pendiente “b” igual a “g”, de donde se despeja el valor de R.

ERROR DE REFERENCIALES:

LA

ESTIMACIÓN

DE

LOS

PARAMETROS

“a” (de la regresión lineal) bilateral o de dos colas.

Hipótesis nula Ho:

a = 0

Hipótesis alternativa H1:

a = 0

“b” (de la regresión lineal) bilateral o de dos colas.

Hipótesis nula H0:

b = G = 1/r

Hipótesis alternativa H1:

b = G = 1/r

Donde ohmímetro.

r

es

la

resistencia

que

se

medirá

con

un

DISEÑO DEL EXPERIMENTO: Material y equipo. Medida de las constantes. Medida de las variables.

CURSO INTENSIVO DE INVIERNO 2013

LABORATORIO DE FÍSICA 102

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS

FACULTAD DE INGENIERÍA

 MATERIAL Y EQUIPO: TABLERO DE RESISTENCIAS

FUENTE DE  VOLTAJE FEM  REGULABLE

 MEDIDA DE LAS CONSTANTES:

ESCOGER UNA  RESISTENCIA  CEMETADA O DE CARBON

 MEDICION DE RESISTENCIAS INTERNAS DEL  VOLTIMETRO

 MEDICION DE RESISTENCIAS INTERNAS DEL  AMPERIMETRO

CURSO INTENSIVO DE INVIERNO 2013

 MEDIR  RESISTENCIA  CON UN OHMIOMETRO

RESISTENCIA   NOMINAL EN ESCALA DE COLORES

LABORATORIO DE FÍSICA 102

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS

FACULTAD DE INGENIERÍA

 MEDIDA DE LAS VARIABLES:

REGISTRO DE  VALORES DE VOLTAJE E INTENSIDAD

 AJUSTAR FUENTE REGULABLE CON POTENCIA NOMINAL

CONECTAR  CIRCUITO 2 USAR INTENSIDADES BAJAS Y MEDIR DE  NUEVO LA  RESISTENCIA DE PRUEBA 

INCREMENTO LIGERO DE VOLTAJE Y TOMAR  OCHO PARES DE DATOS CONECTAR CIRCUITO 3 Y REPETIR  PROCEDIMIENTO DEL CIRCUITO 2

PRESENTACIÓN DE RESULTADOS: CURVA VOLT-AMPERE 

 N

1

2

3

4

5

6

7

8

 V (v)

5.1

9.7

16.1

24.9

29.9

34.6

39.6

44.3

6

11

18

28

34

39

45

50

I (mA)

INFLUENCIA DE LAS INSTRUMENTOS DE MEDIDA:

RESISTENCIAS

INTERNAS

DE

Resistencia interna del amperímetro

Ra = 6

Resistencia interna del voltímetro

Rv = 9.95 M

LOS 

Por medio del código de colores: R  1 = 910 ± 5% R  2  = 1900 ± 5% R  3  =

62 ± 5%

R  4 = 1900 ± 10%

CURSO INTENSIVO DE INVIERNO 2013

LABORATORIO DE FÍSICA 102

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS

FACULTAD DE INGENIERÍA

Midiendo con el Tester: R  1 = 648  R  2  = 1784 R  3  =

62 

R  4 = 1905 





CIRCUITO DE LA FIGURA “1” 

R  i

V (v)

I (mA)

R  1

10

10

R  2

10

10

R  3

10

160

R  4

10

9

CIRCUITO DE LA FIGURA “2” 

R  i

V (v)

I (mA)

R  1

10

11

R  2

10

6

R  3

10

158

R4

10

6

REPRESENTACIONES GRAFICAS. CURVA VOLT - AMPERE. Construir la gráfica  V  en función de I con los valores obtenidos en la primera parte CURSO INTENSIVO DE INVIERNO 2013

LABORATORIO DE FÍSICA 102

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS

FACULTAD DE INGENIERÍA

Gráfico I vs V (Nube de puntos) 50 40 30 20 10 0

   )   v    (    V

0

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

I (A)

Ajustar la recta por el método de cuadrados. Graficar la recta ajustada.

mínimos

 N

I (A)

V(v)

I²

1

0.061

5.1

3.7 * 10

0.311

2

0.011

9.7

1.2 * 10

0.107

3

0.018

16.1

3.2 * 10

0.289

4

0.028

24.9

7.8 * 10

0.697

5

0.034

29.9

1.1 * 10

1.017

6

0.039

34.6

1.5 * 10

1.349

7

0.045

39.6

2 * 10

1.782

8

0.050

44.3

2.5 * 10

2.215

0.2311

204.2

8.468 * 10

7.488

Determinando la pendiente representa el valor de resolviendo el sistema.

 Y V

B x

I V 

de la

la recta que resistencia y

A

R I

CURSO INTENSIVO DE INVIERNO 2013

LABORATORIO DE FÍSICA 102

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS x 2 

A

FACULTAD DE INGENIERÍA

y

x

x 2 

n

A

x y x

2 

0 .04208 

Para el cálculo de r. n

r 

x y

x 2 

n

x

x 2 

y y 2 

n

y

2 

r = 0.999 Para el cálculo de B B

n

x y x 2 

n

x x

y 2 

B = 885.44 Considerando que B representa el valor pendiente y el valor de la resistencia tenemos:

R

de

la

8 8 5  .4 4 

Grafico I vs V (Ajustado)

50 40    )   v 30    (    V 20

10 0 0

0.02

0.04

0.06

I (A)

INFLUENCIAS DE LAS INSTRUMENTOS DE MEDIDA.

RESISTENCIAS

INTERNAS

DE

LOS 

1. Analizar si es necesario y corregir la influencia de las resistencias internas de los instrumentos de medida. CURSO INTENSIVO DE INVIERNO 2013

LABORATORIO DE FÍSICA 102

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS

FACULTAD DE INGENIERÍA

TABLA 1 :

 V (v)

I (mA)

I (A)

R ( )

1

10

10

0.01

1000

2

10

10

0.01

1000

3

10

160

0.16

62.5

4

10

9

0.09

1111.11

N

Haciendo una comparación con los datos obtenidos observamos que el valor de Rv es mucho mayor al de R, por lo que no sería necesario corregir la influencia de las resistencia. Donde: Rv

9 .95 

Rv

2. 3. 4.

R 1  R R 2  R R 3  R R 4  R

1000  9 .9 5 

6 

0 .0 0 0 1 0  

0 .1 

6 

0 .0 0 0 0 0 6  

1 0 

1 0 

6 

1 0 

Corrigiendo con la ec. resultados:

con nuestros datos:

0 .1 

1 1 1 1.  1 1  9 .9 5 

Rv

0 .0 0 0 1 0  

6 2 .5  9 .9 5 

R

6 

1 0 

1000  9 .9 5 

6 

R

Entonces usando la relación

1.

10 



0 .0 0 0 1 1  

0 .1 

0 .1 

se obtienen los siguientes.

V

R Ia

CURSO INTENSIVO DE INVIERNO 2013

V Rv LABORATORIO DE FÍSICA 102

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS

FACULTAD DE INGENIERÍA

TABLA 2 :

 N

R corregida

1

1000.10

2

1000.10

3

62.50

4

1111.23

( )

TABLA 3 :

 N

V (v)

I (mA)

I(A)

R ( )

1

10

11

0.011

909.09

2

10

6

0.006

1666.67

3

10

158

0.158

63.29

4

10

6

0.006

1666.67

R  a = 6 Para que la influencia de las resistencias internas de los instrumentos sea despreciable, debe cumplirse que R 

>>> R  a Usando la relación con nuestros datos: 1)

2)

3)

4)

Ra

6 

R 1 

909  .09 

0 .0066 

Ra

6 

R 2 

1666  .67  

Ra

6 

R 3 

63 .29 

Ra

0 .1 

0 .00359 

0 .095 

0 .1 

0 .1 

6 

0 .00359  0 .1  R 4  1666 .67   Corrigiendo con la ecuación siguientes resultados:

CURSO INTENSIVO DE INVIERNO 2013

(16)

se

obtienen

los

LABORATORIO DE FÍSICA 102

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS

R

R  1 = 10

/

FACULTAD DE INGENIERÍA V

Ir 

Ra

(0.011 – 6)

TABLA 4 :

 N

R corregida ( )

1

903.09

2

1660.67

3

57.29

4

1660.67

2. Cálculo del valor medio de las resistencias con su error respectivo: Por medio de código de colores (y usando regla de tres):

R  1 = 910 ± 5% 910 x

----------------

100% 5%

x = 45.5 Efectuando operaciones en las otras resistencias: R1

910 ± 45.5

R  2

1900 ± 95

R  3

62 ± 3.1

R  4

1900 ± 190

Para la tabla 2:

CURSO INTENSIVO DE INVIERNO 2013

LABORATORIO DE FÍSICA 102

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS

R R

R 1 

FACULTAD DE INGENIERÍA

V I R

V V

I I

1000 

0 .1 

0 .0 5 

1 0 

1 0 

1 5 

Entonces tenemos:

 N

R ±

R

( )

R  1

1000 ± 15

R  2

1000 ± 15

R  3

62.5 ± 0.64

R  4

1111.11 ± 17.28

Con los datos corregidos:

 N

R ±

R

( )

R  1

1000 ± 15

R  2

1000 ± 15

R  3

62.5 ± 0.64

R  4

1111.11 ± 17.28

Para la Tabla 3:

 N

R ±

R

( )

R  1

909.09 ± 13.22

R  2

1666.67 ± 30.56

R  3

63.29 ± 0.59

CURSO INTENSIVO DE INVIERNO 2013

LABORATORIO DE FÍSICA 102

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS

R  4

FACULTAD DE INGENIERÍA

1666.67 ± 30.56

Con los datos corregidos:

 N

R ±

R

( )

R  1

903.09 ± 13.14

R  2

1660 ± 30.46

R  3

57.29 ± 0.59

R  4

1660.67 ± 30.46

3. Confeccionar una tabla comparativa como la que se muestra a continuación y explicar, cuál cree Ud. que es el método más aconsejable para medir el valor de la resistencia y acercarse más a su valor verdadero. R  x

Código de

Ley de Ohm

Colores

Circuito

Circuito

(Fig. 4)

(Fig. 5)

Tester

R  1

910±45.5

1000±15

1000.10 ± 15

909.09 ± 13.22

648

R  2

1900±95

1000±15

1000.10 ± 15

1666.67±30.6

1784

R  3

62±3.1

62.5±0.64

62.5 ± 0.64

63.29 ±0.65

62

R  4

1900±190

1111.11±17.3

1111.23±17.29

1666.67± 30.6

1905

El método más aconsejable a mi parecer sería el téster por ser un instrumento práctico y confiable. 4. Calcular potencias.

las

potencias

disipadas

por

las

P m  = V   m  I  m  Figura 1:

P1 = 10 * 0.010

=

0.10 [vatios]

P2 = 10 * 0.010

=

0.01 [vatios]

CURSO INTENSIVO DE INVIERNO 2013

LABORATORIO DE FÍSICA 102

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS

P3 = 10 * 0.160

=

P4 = 10 * 0.009

=

FACULTAD DE INGENIERÍA

1.60

[vatios]

0.09 [vatios]

Figura 2:

P1 = 10 * 0.011

= 0.11

[vatios]

P2 = 10 * 0.006

= 0.06

[vatios]

P3 = 10 * 0.158

= 1.58

[vatios]

P4 = 10 * 0.006

= 0.06

[vatios]

REPRESENTACIÓN GRAFICA NUMERO “1”

REPRESENTACIÓN GRAFICA NUMERO “2”

CURSO INTENSIVO DE INVIERNO 2013

LABORATORIO DE FÍSICA 102

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS

FACULTAD DE INGENIERÍA

 VALIDACIÓN DE LA HIPÓTESIS: Se toma en cuenta la ecuación siguiente para validar la ley de ohm, usando para ello la correlación o dependencia lineal entre las variables validando así el coeficiente de correlación lineal de Pearson, escogiendo las líneas ajustadas que deseemos validar y aplicar: Error de la estimación (a y b):

Se empleara el estadístico de student:

CURSO INTENSIVO DE INVIERNO 2013

LABORATORIO DE FÍSICA 102

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS

FACULTAD DE INGENIERÍA

CONCLUSIONES.-

al finalizar el presente laboratorio pude llegar a las siguientes conclusiones:  Se

cumplieron los objetivos del presente laboratorio: - Validando la ley de ohm. - Calculando una resistencia mediante la ley de ohm. - Interpretando la influencia de las resistencias internas de los instrumentos usados en el presente laboratorio “VOLTIMETRO” y “AMPERIMETRO”.

 Mediante

la realización del presente experimento pude experimentar y corroborar los objetivos de modo real interpretando de manera correcta y objetiva las características y diferencias de los instrumentos usados en el laboratorio, buscando interpretar la función de la corriente eléctrica y la resistencia comparándola con la ley de acción y reacción de la dinámica de cuerpos.

 El grupo con el que realice el experimento como mi

como mi persona vieron la importancia de las resistencias internas de los instrumentos en la medición de las resistencias, pues si se las omitiera en el cálculo y determinación de las resistencias no se podría llegar a medir el valor más cercano al verdadero de las mismas.  Investigando

más sobre el presente tema encontré que esta postula desde hace mucho tiempo y es parte fundamental del estudio de la electricidad en todos sus aspectos.

 La práctica resulto interesante pero previamente es

importante saber conceptos básicos y conocimientos básicos de electricidad, ya que deberíamos saber cómo conectar las diferentes resistencias en el tablero, como usar el tester, los cables de conexión, la fuente de alimentación, entre otros aspectos conceptuales llevados a la práctica con la CURSO INTENSIVO DE INVIERNO 2013

LABORATORIO DE FÍSICA 102

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS

FACULTAD DE INGENIERÍA

medición de una resistencia usando la alimentación, voltímetro y amperímetro.

fuente

de

CUESTIONARIO.1.- ¿Usted cree que el hecho de escoger una resistencia cementada o una de carbón puede definir el nivel de linealidad de los resultados? R. No, porque las mismas están en el grupo de las resistencias lineales, de los tres grupos existentes que son: resistencias lineales, no lineales y resistencias variables, pero puede influir de modo la resistencia nominal, tolerancia, potencia nominal, coeficiente de temperatura varíen de acuerdo a su clasificación que puede ser por el tipo de material de fabricación siendo esta de carbón o metálicas, teniendo así en las resistencias de carbón resistencias aglomeradas, de capa de carbón; en la resistencias metálicas, resistencias de capa metálica, película metálica, metálicas bobinadas; teniendo cada una de ellas características propias que pueden hacer variar la linealidad de una resistencia en menor proporción siendo más exactamente su aplicación para las funciones a las que se destinen.

3.- ¿Qué conclusiones obtiene respecto a la diferencia de los resultados obtenidos en el experimento entre las dos configuraciones de conexión del voltímetro y amperímetro? R. Mediante la presente práctica pude estudiar experimentalmente la Ley de Ohm, la relación estrecha de el voltaje frente a la intensidad de una corriente, como también la importancia de las resistencias internas de los instrumentos en la medición de las resistencias, pues si se las omitiera en el cálculo y determinación de las resistencia no se podría llegar a medir el valor más cercano al verdadero de las mismas.

5.- ¿Cómo EXPLICA que los bobinados de los motores y reles tengan resistencias si están hechos de conductor cobre?

CURSO INTENSIVO DE INVIERNO 2013

LABORATORIO DE FÍSICA 102

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS

FACULTAD DE INGENIERÍA

R. Porque estas resistencias se emplean como soportes núcleos cerámicos y vítreos, y como materiales resistivos metales o aleaciones en forma de hilos o cintas de una determinada resistividad, que son bobinados sobre los núcleos soporte. Los bobinados de los equipos eléctricos y electrónicos son de este tipo. Se aplican por lo general para subdivisiones y sus principales características son: - Gran disipación de potencias y temperaturas de trabajo. - Elevada precisión y variación temperatura.- Considerable efectos inductivos. - Construcción robusta.

elevadas con

la

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.- JHON H. WATT, REVERTE. Barcelona

-

“Manual del operador electricista” 

España. 1984

SEARS,ZEMANSKY,

YOUNG,

Física

Universitaria,

Addison – Wesley, Iberomericana, Wilmington, USA 1988.

- VASQUEZ RENE, Guía de Laboratorio de Física, Fac. De ingeniería, La Paz – Bolivia, 1998.

- VAN DER MERWE, Física General,

Serie Schaum

–

Mac Grw Hill, Mexico D.F., 1991

- WHILE, ESTREETER, Física Electricidad,

Mac Graw 

Hill, México D.F.- 1987.

CURSO INTENSIVO DE INVIERNO 2013

LABORATORIO DE FÍSICA 102

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS

CURSO INTENSIVO DE INVIERNO 2013

FACULTAD DE INGENIERÍA

LABORATORIO DE FÍSICA 102