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• Vanesa Luna

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RESISTIVIDAD ELÉCTRICA DE MATERIALES V Luna Suárez 1, L F Ortiz jaimes 2, L P Prieto Colmenares3, J E Sandoval Pérez4. 1. 2. 3. 4.

Escuela de Ingeniería de Petróleos, Universidad Industrial de Santander. Escuela de Ingeniería Civil, Universidad Industrial de Santander. Escuela de Ingeniería Química, Universidad Industrial de Santander. Escuela de ingeniería industrial, Universidad Industrial de Santander.

RESUMEN En este informe se determinara la resistividad eléctrica de cinco objetos diferentes cuyo material se desconoce. Con la ayuda de un multímetro se midió la resistencia de los objetos por cada una de sus caras, posteriormente se tomaron las dimensiones de los objetos (largo, ancho y largo) y se tomó un registro fotográfico de los mismos. Después se calculó la resistividad de dichos objetos , teniendo en cuenta a la hora de hacer las operaciones las dimensiones de las caras en la cual se midió la resistencia ya que a mayor longitud mayor resistencia, y menos resistencia para áreas se secciones transversales grandes, luego de estos cálculos se comprobaron los resultados con las tablas de resistividad, observando que había una gran diferencia entre los valores experimentales y los valores teóricos, llegando a una conclusión que estos valores pudieron verse afectados , debido a la temperatura , mal funcionamiento del multímetro u otros agentes externos. PALABRAS CLAVE 1. Resistividad. 2. Resistencia 3. Conductividad 4. Multimetro 5. Corriente 6. Voltaje. ABSTRACT This report will determine the electrical resistivity of five different objects whose material is unknown. With the help of a multimeter, the resistance of the objects was measured for each of their faces, then the dimensions of the objects (length, width and length) were taken and a photographic record was taken of them. Then, the resistivity of these objects was calculated, taking into account at the time of making the operations the dimensions of the faces in which the resistance was measured since to the greater length greater resistance, and less resistance to areas were large cross sections, then Of these calculations the results with the resistivity tables were verified, observing that there was a great difference between the experimental values and the theoretical values, arriving at a conclusion that these values could be affected, due to the 1

temperature, malfunction of the multimeter or others external agents. KEYWORD 1. Resistivity 2. Resistance 3. Conductivity 4. Multimeter 5. Current 6. Voltage

INTRODUCCION En esta experiencia de laboratorio se calculara la resistividad eléctrica de ciertos materiales, partiendo del concepto de que la resistividad es una propiedad intrínseca de cada material y es la medida del grado de oposición o dificultad que este ofrece al paso de una corriente eléctrica; su valor nos da una idea de lo bueno o mal conductor que es el material; por lo tanto un valor alto de resistividad nos indica que el material es mal conductor, mientras que una baja resistividad indicara que el material es un excelente conductor, además, este valor es fijo para todos los conductores de un mismo material a una temperatura especifica. La resistividad se representa por ( ρ ) y se mide en ohmio por metro: ρ = R *A / L (1) Dónde: - ρ es la resistividad medida en ohmios-metro - R es el valor de la resistencia eléctrica en Ohmios - L es la longitud del material medida en metros - A es el área transversal medida en m2 En el experimento se midió la resistencia de cinco objetos diferentes junto con el área de la sección transversal y longitud, con la finalidad de encontrar su resistividad y comparar los datos con los valores de las tablas y así basados en dichos resultados de resistividad conocer el nombre de los objetos en estudio. En vista de que la resistencia es inversamente proporcional a el área del objeto, es decir, los materiales con áreas más grandes tendrán una resistencia menor y que la resistencia es directamente proporcional a la longitud y temperatura, es decir a mayor longitud y a temperaturas altas hay una mayor resistencia, se debe tener en cuenta las dimensiones del objeto en las que se midió la resistencia ya que esto puede generar una variación en los resultados de resistividad y un porcentaje de error grande al verificar los datos obtenidos con los datos ya establecidos en tablas; Por otra parte la práctica sirve para analizar la variación de resistencia dependiendo del tipo de material ya sea conductor , semiconductor o aislante . A continuación se muestra el análisis realizado para cinco materiales diferentes, los resultados y las conclusiones. 2

Conductividad y resistencia eléctrica. Recuperado de: *http://datateca.unad.edu.co/contenidos/201419/Lecciones/Presaberes/conductividad_y _resistividad_elctrica.html* Tabla 1 Resistividad de materiales medidas a temperatura ( 20 c 0 )

Recuperado de Sears,F,M.,Zemonsky,M.W.,Freedman,R.A. y Young,H. “Física Universitaria”.(12ed)

METODOLOGÍA Para la realización del laboratorio, fueron necesarios los siguientes materiales MATERIALES. 1. Ohmímetro (Valor mínimo de medición = 1x 10

–3

Ω)

2. Regla. 3. Cinco objetos de diferente tipo de material (conductores, semiconductores o dieléctricos).

3

Figura 1. Materiales usados en el experimento .

MAGNITUDES FÍSICAS A MEDIR  Resistencia

MONTAJE

Figura 2.Esquema del dispositivo experimental.

PROCEDIMIENTO. 1. Se conectan los cables, el cable negro siempre se conecta al borne negro y el cable rojo se conecta al borne adecuado según la magnitud que quiere medir. 2. Seleccionar la escala del Ohmímetro (Ω). 4

3. Poner los cables sobre una o dos de las caras de los objetos. 4. Medir la resistencia. 5. Tomar las medidas de las dimensiones (largo, ancho y largo). NOTA : Éste procedimiento se realiza con cada uno de los 5 materiales.

Figura 3. Medición material 1.

Figura 4. Medición material 2.

5

Figura 5. Medición material 3.

Figura 6. Medición material 4.

Figura 7. Medición material 5.

ANÁLISIS DE RESULTADOS. Tabla 2 . (Largo, Ancho, Resistencia, Resistividad) Material

Largo(cm)

Ancho(cm)

1 2 3 4 5

2,7 2,8 0,45 4,62 4,1

1,6 0,8 1,98 0.01 1,5

Espesor(cm) Resistencia(Ω ) 0,65 0,6 0,15 0,3 0,02 0,3 0,01 0,2 0,03 0,2 6

Resistividad(Ω.m ) 2,3x10^-3 1,28x10^-4 1,25x10^-5 3,39x10^-6 2,19x10^-5

Calculo de Resistividad: ρ = R *A / L ρ1= ρ2= ρ3= ρ4= ρ5=

( 6,5 x 10−3 ) x (0,016) (0,027)

( 1,5 x 10−3) x (0,008) (0,028)

( 2 x 10−4 ) x( 0,0198) (0,0045)

( 0,2 ) xπx (5 x 10−4)2 (0,0462)

( 3 x 10−4 ) x (0,015) (0,041)

x(0,6) = 2,31x10^-3 x(0,3) = 1,28x10^-4 x(0,3) = 1,25x10^-5 x(0,2) = 3,39x10^-6 x(0,2) = 2,19x10^-5

Los resultados arrojados en la práctica de laboratorio nos indican que los materiales analizados pueden ser probablemente: 1) Grafito 2) Nicromio 3) Acero laminado 4) Cobre 5) Titanio

CONCLUSIONES  La medición se puede hacer en cualquier punto del material, pues su resistencia será la misma. REFERENCIAS  Conductividad y resistencia eléctrica. Recuperado de: *http://datateca.unad.edu.co/contenidos/201419/Lecciones/Presaberes/conductivi dad_y_resistividad_elctrica.html*  Sears,F,M.,Zemonsky,M.W.,Freedman,R.A. y Young,H.(2009)“Física Universitaria”.(12ed) 

Esquema del dispositivo experimental (Figura 2),Recuperado de: http://instalacioneselctricasresidenciales.blogspot.com.co/2013/05/nomenclaturamcm-kcmil.html 7

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