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• JoséMendoza

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LABORATORIO 5. FUERZA ELECTROMOTRIZ (FEM), VOLTAJE Y RESISTENCIA INTERNA Licenciatura en Ingeniería Sistemas Computacionales – Centro Regional de Chiriquí – Universidad Tecnológica de Panamá Fecha de realización: 8 de septiembre de 2015

ResumenDeterminar la resistencia interna de una Fuente de poder a partir de mediciones de voltaje y corriente, para luego establecer la diferencia entre FEM y el voltaje entre los terminales de una Fuente de poder.

Palabras claves-FEM, voltios, batería.

1. Introducción La diferencia de potencial entre los terminales de una fuente de voltaje que no está conectada a un circuito externo, es la fuerza electromotriz (FEM) de dicha fuente. Se utilizará el símbolo ε para representarla. Cuando se conecte esta fuente a un circuito externo, la diferencia de potencial entre los terminales caerá a un valor V. La diferencia entre ε y V se debe a la resistencia interna r de la fuente. El valor de V se observa como:

V =ε−Ir

Teniendo en cuenta que I es corriente que circula a través del circuito externo.

1.35 1.3

f(x) = - 1.09x + 1.41

1.25

1.24

1.2 1.15 1.1 1.05 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.2 0.22 0.24 0.26

1. ¿Cuál es el valor de la resistencia interna de la batería?

2. Descripción Experimental

Hallar de manera experimental la fuerza electromotriz (FEM), la resistencia interna y la eficiencia de la pila a utilizar como fuente de corriente continua, así como también aprender e interpretar el armado de un circuito eléctrico, manipular correctamente el voltímetro para hacer las mediciones experimentales de la intensidad de corriente eléctrica y voltaje.

La resistencia interna es la pendiente del grafico [y = -1,0927x + 1,4084] la resistencia interna de la batería es -1,0927.

2. ¿Cuál es la FEM de la batería? La FEM de una batería es 1.5 voltios. 3. ¿La diferencia de potencial eléctrico V dependerá del circuito externo?

3. Resultados y Análisis

La diferencia de potencial real entre las terminales de la batería depende de la corriente en el circuito

Tabla N 1

4. El rótulo de una pila AA indica 1,5 voltios. ¿Este valor es E o V?

I(A)

V(v) 0.0787

1.325

0.1479

1.242

0.2347

1.154

El rotulo de la batería indica voltios, pero este es un valor nominal. 5. ¿Bajo qué condiciones c y V son iguales? ¿Es esto posible?

Título del trabajo

Para que el voltaje y la FEM fueran iguales la resistencia interna tendría que ser de 0 ohm. 6. ¿Por qué el voltaje medido de una batería es diferente del voltaje nominal? Es el voltaje que debes aplicar a un componente, circuito o equipo eléctrico o electrónico para que este funcione en forma adecuada. Generalmente los equipos tienen una tolerancia hacia arriba y hacia abajo del voltaje nominal, y trabajando en este rango de voltaje se tendrá una operación segura. 7. ¿Varía la resistencia interna con el tiempo y el uso? SI varía la resistencia con la edad de la pila, la resistencia interna es del orden de 1 ohmio en todas las baterías.

4. Conclusiones Podemos concluir y aclarar en este laboratorio que la FEM (Fuerza Electromotriz) en realidad no es una fuerza como la mayoría de las personas piensan, sino que existe una diferencia de potencial entre electrodos. Las pilas eléctricas se caracterizan por su fuerza electromotriz e y por su resistencia interna r. La pila debe tener una resistencia pequeña ya que Conforme la pila se va gastando, su resistencia interna va aumentando, lo que hace que la tensión disponible sobre la carga vaya disminuyendo, hasta que resulte insuficiente para los fines deseados, además de que consumiría gran parte de la energía que produce. A medida de que las resistencias en serie se van reduciendo va incrementado la corriente.

8. ¿Cuáles son las características de una fuente ideal? Es aquella que genera una diferencia de potencial (voltaje) entre sus terminales constante e independiente de la carga que alimente. Si la resistencia de carga es infinita se dirá que la fuente está en circuito abierto, y si fuese cero estaríamos en un caso absurdo, ya que según su definición una fuente ideal no puede estar en cortocircuito.

RECOMENDACIONES 1. Tener bien fijos las conexiones que se hagan con los cables, de lo contrario variará algunos datos. 2. Para armar correctamente el circuito eléctrico se recomienda empezar por la fuente, hiendo secuencialmente por cada parte que lo conforma. 3. Desarrollar la experiencia de forma rápida para impedir que la pila se descargue y varíen los resultados de forma no deseada.

REFERENCIAS [1]

FISICA II. GUÍA DE LABORATORIO. Manuel Fuentes, Jovito Guevara, Salomón Polanco, Otón Poveda, Armando Tuñón.

Revista de Iniciación Científica – RIC – Journal of Undergraduate Research