Informe 4 FISICA II Ley de Ohm

Ley de Ohm 1 Cortes, S. , Cruz.G.,2 Lopez. P.,3 Saavedra.R.,4 1 Karolain Cortes Santamaría, Ingeniería Alimentos, Univ

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Ley de Ohm 1

Cortes, S. , Cruz.G.,2 Lopez. P.,3 Saavedra.R.,4 1

Karolain Cortes Santamaría, Ingeniería Alimentos, Universidad de la Salle. 2 Nicolás Cruz Gómez, Ingeniería Civil, Universidad de la Salle. 3 Sandra Milena López Puentes, Ingeniería Industrial, Universidad de la Salle. 4 Valentina Saavedra Rodríguez, Ingeniería Ambiental, Universidad de la Salle

Fecha práctica: 03/03/2016; Fecha entrega de informe 10/03/2013.

Abstract Esta sección debe escribirse en inglés; la idea es reforzar la segunda lengua. Palabras claves: Primera Palabra Clave, Segunda Palabra Clave

I.

Donde I es la intensidad de corriente, V tensión o voltaje y R la resistencia. Para hallar la pendiente de cualquier recta esta dada por la siguiente ecuación:

Introducción

No cambie márgenes, ni tipo de letra, ni tamaño de letra… de este formato…. (Para copiar, use pegado especial y elige sin formato. Recuerde citar. Ojo con los recechos de autor). En esta sección familiarice de qué se trata la investigación, ilustre las intenciones de la investigación y luego defina y plantee la problemática o preguntas problema de la investigación, recuerde que un problema es un faltante, es un desconocimiento de algo. Un problema tiene unos

m=

(4) Para calcular la incertidumbre de la resistencia, de las dos variables independientes (voltaje y corriente) esta dada por:

m=

II.

Marco Conceptual

∂ a∗b+∂ b∗a b2 (5)

Para hallar el error porcentual del experimento se usa la ecuación:

V R

Valor teórico – Valor experimental* 100 % Valor teórico

(1) Otras expresiones alternativas, que se obtienen a partir de la ecuación anterior, son:

(6)

III.

V =R . I

V R= I

a b

∂ m=

Desde el punto de vista matemático el postulado anterior se puede representar por medio de la siguiente Fórmula General de la Ley de Ohm:

I=

Y 2−Y 1 X 2− X 1

Metodologia, datos y resultados

Para esta práctica se dispuso de un circuito que permitiera variar el voltaje aplicado a una resistencia de valor fijo. Conectamos el voltimetro y el amperímetro para medir voltajes y corrientes repectivamente en la resistencia. El circuito se muestra en la figura No.1.

(2)

(3) 1

Autor principal et al.: Titulo

La grafica No.1. Nos muetra una regresión lineal con pendiente positiva con un valor de 396,98Ω. De la ecuciacion (5) hallamos la incertidumbre de la resistencia: Incertidumbre de resistencia:

m=

∂ a=∂ y 2+ ∂ y 2=0.01+ 0.01=0.02 −4 −4 ∂ b=∂ x 2 +∂ x 2=( 1+1 ) × 10 =2× 10 ( 0.02 )( 0.0232 ) + ( 2 ×10−4 ) (9.21) ∂ m= (0.0232)2 ∂ m=¿ 4,28

Figura No.1. Circuito para medir el voltaje y la corriente en una resistencia.

m1=R1=(396,98 ± 4,28) Ω

Despues de verificar el circuito se varía la resistencia y para cada valor de esta se midio el correspondiente valor de la corriente, se muestran los datos obtenidos en las siguientes tablas:

Error porcentual de la resistencia 1:

|400−396,98 |∗100=0,0075 400

Tabla No.1. Medidas del voltaje y la corriente en una resistencia de valor R1=400Ω. V (Volt)±0,01 i(A) )±1*10-4 7,55 0,019 10,35 0,026 12,73 0,032 14,82 0,0373 16,09 0,0404 17,75 0,0446 18,12 0,0456 19,37 0,0487 19,56 0,0492 20 0,0507 Fuente: Autores

Tabla No.2. Medidas del voltaje y la corriente en una resistencia de valor R2=850Ω. V (Volt) ±0,01 i(A) )±1*10-4 2,22 0,0026 4,73 0,0055 5,85 0,0069 7,37 0,0087 10,12 0,0119 11,6 0,0137 12,23 0,0144 14,17 0,0167 16,11 0,0189 18,67 0,022 Fuente: Autores

Grafica No.1. Corriente (A) vs. Voltaje Fuente (V) con una resitencia constante R= 400Ω

Grafica No.2. Corriente (A) vs. Voltaje Fuente (V)

25 20 15

Voltaje (V) 10

19.56−10.35 9.21 = =396,98 Ω 0.0492−0.026 0.0232

20

f(x) = 395.85x + 0.06 R² = 1

f(x) = 848.57x + 0.01 R² = 1

15

Voltaje (V) 10

5

5

0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06

0

Corriente I (A)

0

0.01 0.01 0.02 0.02 0.03

Corriente I (A)

Fuente: Milena López Fuente: Milena Lopez 2

Autor principal et al.: Titulo

20

La grafica No.2. Nos muetra una regresión lineal con pendiente positiva con un valor de 847,93Ω. De la ecuciacion (5) hallamos la incertidumbre de la resistencia: Incertidumbre de resistencia:

m=

Voltaje (V) 10

18.67−2.22 16.45 = =847.93 Ω 0.022−0.026 0.0194

5 0

∂ a=∂ y 2+ ∂ y 2=0.01+ 0.01=0.02 ∂ b=∂ x 2 +∂ x 2=( 0.1+0.1 ) ×10−4 =2 ×10−4 ( 0.02 )( 0.0194 ) + ( 2 ×10−4 ) (16.45) ∂ m= (0.0194 )2 ∂ m=¿ 9,77

0

0.01

0.01

0.02

0.02

Corriente I (A) Fuente: Milena López De la ecuciacion (5) hallamos la incertidumbre de la resistencia: Incertidumbre de resistencia:

m=

m1=R1=(847.93 ± 4.28)Ω Error porcentual de la resistencia 1:

|

f(x) = 1211.76x + 0.03 R² = 1

15

16.41−5.75 10.66 = =1211,36 Ω 0.0135−0.0047 0.0088

∂ a=∂ y 2+ ∂ y 2=0.01+ 0.01=0.02 ∂ b=∂ x 2 +∂ x 2=( 0.1+0.1 ) ×10−4 =2 ×10−4 ( 0.02 )( 0.0088 )+ ( 2× 10−4 ) (10.66) ∂ m= 2 (0.0088) ∂ m=¿ 29,80

|

850−847.93 ∗100=0,2435 850

Tabla No.3. Medidas del voltaje y la corriente en una resistencia de valor R3=1200Ω. V (Volt) ±0,01 i(A) )±1*10-4 2,91 0,0024 5,75 0,0047 7,65 0,0063 9,12 0,0075 10,46 0,0086 11,99 0,0099 13,15 0,0108 15,42 0,0127 16,41 0,0135 18,41 0,0152 Fuente: Autores

m3=R3=(1211,36 ± 29,80)Ω Error porcentual de la resistencia 3:

|1200−1211,36 |∗100=0,95 1200 IV.

Análisis de datos

De la grafica 1,2 y 3 se obtuvo una regresión lineal con pendiente positiva, debido a que la resistencia permaneció constante. Ademas las variables estudiadas, diferencia de potencial y corriente eléctrica, presentan una relación directamente proporcional, lo que indica un comportamiento que esta de acuerdo con la ley de ohm para estos circuitos. En la primera parte de la practica medimos la intensidad de corriente para distintos voltajes donde aquellos datos nos sirvió para construir las graficas I vs V donde su respectiva pendiente es el valor de la resistencia, cuyo valor es de 396.98Ω para la R1, el valor teórico de esta resistencia es de

Grafica No.3. Corriente (A) vs. Voltaje Fuente (V)

3

400Ω, y se presenta un error cuyo porcentaje es de 0.0075%. Para la resistencia 2 el valor de la pendiente fue de 847.97Ω, con un error porcentual de 0,2435%.Por ultimo para la resistencia tres se obtuvo un valor de 1211,36 Ω, cuyo error fue del 0.95%.Estos resultados nos demuestran que los valores de las resistencias calculado por medio de la regresión no están tan alejados ya que su error porcentual no supera el 1%. Por otra parte, a partir del ajuste lineal se obtiene que los puntos se ajustan bien a la recta, y el valor de la constante R, también se deduce que la resistencia es inversamente proporcional a la intensidad de corriente que circula con un diferencial de potencial constante.

V.

Se verifico la ley de Ohm que dice que se tiene una relación entre el voltaje y corriente de la fuente y la resistencia que circula en ella (resistencia) y la relación es I=V/R.



Otro factor que se pudo mirar fue el dato de saber cuanta corriente se puede aplicar a un circuito de estos teóricamente mediante la ley de ohm, ya que de esta forma no se quemara las resistencias o multimetros por exceso de amperaje.

Se puede decir también que la relación I=V/R de la formula encontrada se dice que la resistencia es inversamente proporcional a la intensidad de dicha corriente que circula.



De acuerdo a la ley de ohm que en el circuito en paralelo planteado el voltaje que se utilizo tiene que ser el mismo para cada una de las resistencias es decir que sea constante. En el caso de ser en serie el voltaje que se genera por dichas resistencias no debe ser constante, sin embargo la suma de estos de ser igual al voltaje emitido por la fuente.

Bibliografía

Conclusiones





[1]. Bustamante, L., Dueñas, S., Varela. A., y Vinazco, T.,

(2014).Guías para prácticas experimentales de física: Electricidad y Magnetismo. Bogotá D.C., Colombia, pp. 10-11. [2]. Bustamante, L., Dueñas, S., Valera. A., y Vinazco, T., (2013).Análisis de datos experimentales en ingeniería. Bogotá D.C., Colombia, pp. 81-85. [3]. Chapra.C.(2007).Mètodos Numericos para ingeniros.Mexico D.C.,Mexico, pp 54-57.

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