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• carolina gutierrez rada

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UNIVERSIDAD DE LA COSTA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS

FECHA

EXPERIENCIA No. 8 ASOCIACIÓN DE RESISTENCIAS LABORATORIO DE FÍSICA DE CAMPOS

DÍA

MES

GRUPO AÑO

NOMBRES:

Experiencia No. 2. Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado 1. Objetivos Aplicar la ley de Ohm y determinar la resistencia equivalente de una asociación de resistencias. 2. Marco teórico Ley de ohm La Ley de Ohm dice que la intensidad de corriente que circula a través de un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial entre los extremos del conductor e inversamente proporcional a la resistencia del conductor. Matemáticamente, la Ley de Ohm se expresa: 𝑉

𝐼=𝑅

(1)

Donde R es la resistencia, medida en ohmios (Ω) siempre que V se exprese en voltios (V) e I en amperios (A). La ley de Ohm no es una propiedad general de la materia, ya que no todas las sustancias y dispositivos la obedecen. Una sustancia que obedece la ley de Ohm se denomina conductor óhmico o conductor lineal. En caso contrario, el conductor se denomina no lineal. Las resistencias se pueden conectar entre sí de manera que el valor de la resistencia del conjunto sea diferente al de las resistencias asociadas. Se llama resistencia equivalente a aquella resistencia única que equivale a las asociadas y puede, por tanto, sustituirlas sin que por ello se produzca ninguna modificación en el circuito. Existen tres tipos de asociación: -Asociación en serie -Asociación en paralelo -Asociación de forma mixta.

Física de campos / Ley de Ohm|1

Asociación en serie Es la que resulta de unir el extremo de una resistencia con el principio de la siguiente. La resistencia total equivalente a la asociación en serie, es igual a la suma de todas y cada una de las resistencias asociadas: 𝑅𝑡 = 𝑅1 + 𝑅2 + 𝑅3

(2)

Asociación en paralelo Es la que resulta de unir varias resistencias de tal modo que tengan sus extremos conectados a puntos comunes. La resistencia total será ahora igual a la inversa de la suma de las inversas de las resistencias asociadas: 1 𝑅𝑡

=

1 𝑅1

+

1 𝑅2

+

1 𝑅3

(3)

Asociación mixta Es una combinación de las dos anteriores. La resistencia equivalente se obtiene, asociando las que estén en serie, y las que estén en paralelo.

3. Materiales - Simulador de circuitos Phet (file:///C:/Users/MEDINA/Downloads/circuit-construction-kitdc_es.html) - 1 pila de 9 V - 3 interruptores - 5 bombillas iguales - 1 amperímetro - cables de conexión 4. Actividades de la experiencia 1. Ingrese a la página Web: https://phet.colorado.edu/es/simulation/circuit-construction-

kit-dc Allí encontrará el simulador de circuitos que se indica en la figura adjunta. Familiarícese con él. Observe que contiene los elementos básicos de un circuito. La fuente de poder suministra un voltaje que puede variar graduando el deslizador correspondiente; el voltaje es medido por el voltímetro, mientras que la corriente eléctrica que circula por el circuito es medida por el amperímetro. Arrastre y deslice cada uno de los elementos, “juegue” con los deslizadores para comprender su uso. Teniendo en cuenta que las cinco bombillas tienen la misma resistencia, realiza el siguiente montaje:

Física de campos / Ley de Ohm|2

A

B

C

CÁLCULO Y ANALISIS 1. Coloca los interruptores en las posiciones que se indican: A en ON ; B en OFF y C en OFF. 1.1. Dibuja el circuito por el que circula corriente. 1.2. Determina la resistencia de la bombilla.

2. Coloca los interruptores en las posiciones que se indican: A en OFF ; B en ON y C en OFF. (Asociación en serie) 2.1. Dibuja el circuito por el que circula corriente. 2.2. Calcula la resistencia equivalente a la asociación 2.3. Comprueba tu predicción teórica aplicando la ley de Ohm 2.4. ¿Qué intensidad de corriente circula por cada bombilla? 3. Coloca los interruptores en las posiciones que se indican: A en OFF ; B en OFF y C en ON. (Asociación en paralelo) 3.1. Dibuja el circuito por el que circula corriente. 3.2. Calcula la resistencia equivalente a la asociación 3.3. Comprueba tu predicción teórica aplicando la ley de Ohm 3.4. ¿Qué intensidad de corriente circula por cada bombilla?

Física de campos / Ley de Ohm|3

4. Coloca los interruptores en las posiciones que se indican: A en ON ; B en ON y C en OFF. 4.1. Dibuja el circuito por el que circula corriente. 4.2. Calcula la resistencia equivalente a la asociación. 4.3. Comprueba tu predicción teórica aplicando la ley de Ohm. 4.4. ¿Qué intensidad de corriente circula por cada bombilla?

5. Coloca los interruptores en las posiciones que se indican: A en ON ; B en OFF y C en ON 5.1. Dibuja el circuito por el que circula corriente. 5.2. Calcula la resistencia equivalente a la asociación. 5.3. Comprueba tu predicción teórica aplicando la ley de Ohm. 5.4. ¿Qué intensidad de corriente circula por cada bombilla?

6. Coloca los interruptores en las posiciones que se indican: A en OFF ; B en ON y C en ON 6.1. Dibuja el circuito por el que circula corriente. 6.2. Calcula la resistencia equivalente a la asociación. 6.3. Comprueba tu predicción teórica aplicando la ley de Ohm. 6.4. ¿Qué intensidad de corriente circula por cada bombilla?

7. Coloca los interruptores en las posiciones que se indican: A en ON ; B en ON y C en ON 7.1. Dibuja el circuito por el que circula corriente. 7.2. Calcula la resistencia equivalente a la asociación 7.3. Comprueba tu predicción teórica aplicando la ley de Ohm 7.4. ¿Qué intensidad de corriente circula por cada bombilla?

Física de campos / Ley de Ohm|4

5. Conclusiones de la experiencia

Tutoriales de cómo utilizar Phet

https://www.youtube.com/watch?v=WWp9QBXnhtw https://www.youtube.com/watch?v=ocXJava8Qx8 https://www.youtube.com/watch?v=JREvKyKD6Vg

Referencias [1] Sears, Zemansky, Young, Freedman. (2013), física universitaria con física moderna, vol. 1, décima tercera edición, Pearson educación, México. [2] Reyman A. Serway, Jhon W. Jewett, Jr, (2008), física para ciencias e ingenierías, vol. 1, séptima edición, Cengage Learning. [3] https://www.youtube.com/watch?v=R8PDKfxlazQ [4] https://www.youtube.com/watch?v=bwnRS5ZDukc

Física de campos / Ley de Ohm|5