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• Ayrton Chipana Arellano

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FUERZA ELECTROMOTRIZ Y RESISTENCIA INTERNA DE UNA FUENTE DE CORRIENTE CONTINUA CURSO:

Fisica 3 (BFI03)

SECCIÓN:

“B”

INTEGRANTES:  Nuñez Escalante, Cesar Miguel  Palomino Huallpa, Brenda  Arica Silva, Aaron  Carbajal Davila, Manuel PROFESOR: Chavez Vivar, Javier

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INDICE 1. OBJETIVO…………………………………………………. …3 2. FUNDAMENTO TEÓRICO….................................................. 3 3. PARTE EXPERIMENTAL -MATERIALES Y EQUIPOS........................................... 5 -PROCEDIMIENTO......................................................... 6 4. HOJA DE DATOS…………………………………………….. 7 5. CALCULOS Y RESULTADOS……………………………… 8 6. OBSERVACIONES.................................................................. 9 7. CONCLUSIONES....................................................................... 9 8. RECOMENDACIONES.............................................................. 9

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1. OBJETIVO Determinar la fuerza electromotriz y la resistencia interna de una pila de 1.5V. 2. FUNDAMENTO TEORICO Son fuerzas de la naturaleza no eléctrica las que en el interior de las fuentes de corriente llevan a las cargas desde un potencial más bajo a un potencial mayor. Al efectuar este trabajo interno hay que vencer la resistencia interna 𝑟 de la fuente. Toda fuente tiene una resistencia 𝑟. Cuando se dice que la fuente tiene, por ejemplo 3 voltios quiere decir que cada unidad de carga (coulomb en el sistema internacional) tiene en el borne positivo una energía potencial de 3 joule respecto al borne negativo cuyo nivel de energía potencial se toma igual a cero. Cuando se pone en funcionamiento al circuito, la corriente 𝑖 fluye de mayor a menor potencial, fuera de la pila atravesando la resistencia externa (carga) 𝑅. Dentro de la pila, son fuerzas liberadas por reacciones químicas (FEM) las que llevan a las cargas eléctricas de (-) a (+), venciendo a la resistencia interna 𝑟 de la fuente. La Ley de Kirchoff para este

circuito se escribe asi: 𝜀 − 𝑖𝑟 − 𝑖𝑅 = 0

𝜀

𝑖 = 𝑟+𝑅 (32.1)

Donde 𝐸 es la fem de la pila. Supongamos la resistencia externa 𝑅 es la de un votimetro , entonces el voltaje 𝑉 = 𝑖𝑅 indicado por el voltimetro es el que hay entre los bornes negativo y positivo de la pila, mas no la fem, a cual será mayor que 𝑉 en la magnitud 𝑖𝑟 (𝜀 = 𝑖𝑅 + 𝑖𝑟). De donde se ve que con un voltimetro (salvo que fuera electrostático) no se puede medir directamente la fem 𝜀. 𝑉 seria igual a 𝜀 solo cuando 𝑖 = 0, pero ene se caso el voltimetro no indicaría nada pues no pasaría corriente a través de el.

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Para hallar la resistencia interna 𝑟 y la fuerza electromotriz 𝜀 hay que armar el circuito de la figura 2.

Teniendo en cuenta que: 𝑅𝑉 ≫ 𝑅𝑎𝑚𝑝 Entonces: 𝑖𝑉 ≫ 𝑖𝑎𝑚𝑝 Que es la corriente que estamos considerando en las ecuaciones. Armando este circuito se procederá a tomar datos simultáneos del voltímetro 𝑉 y del amperímetro 𝐴. Los resultados se graficaran de acuerdo a la ecuación. 𝑉 = 𝜀 − 𝑖𝑟 (32.2)

Debe ser una recta que no toca a la abscisa 𝑖, ni a la ordenada 𝑉. Prolongando o extrapolando se halla el valor de 𝜀 y y también la corriente de cortocircuito la cual es aquella la que fluye por el circuito cuando la resistencia de carga 𝑅 es cero. Entonces: 𝜀 𝑖𝑐𝑐 = 𝑟 (32.3) 4

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3. PARTE EXPERIMENTAL -

MATERIALES Y EQUIPOS

o

Una pila de 1.5 V

o

Un resitor variable

o o

Multimetros digitales Cables

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Procedimiento

1. Arme el circuito dado en la figura 2 del experimento N°32 de la guia de laboratorio de fisica, con la ayuda de los cables y los multimetros digitales

2. Una vez armado el circuito, empieza a anotar los valores del voltaje y de la intensidad de corriente al variar la longitud del alambre resistivo, que miden los multimetros según su funcion.

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4. HOJA DE DATOS

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5. CALCULOS Y RESULTADOS +Hallando la grafica de voltaje vs intensidad , de las mediciones hechas por el multimetro digital:

V I (VOLTIOS) (AMPERIOS)

V vs I 0.2

0.73

0.075

0.796

0.066

0.18 0.16

Voltaje

0.960

0.14

0.045

0.12 0.1 0.08

1

0.039

V= -0.1368i + 0.1752

0.06 0.04

1.12

0.021

0.02 0 -0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

Intensidad

+La ecuacion de V vs I es 

V= -0.1368i + 0.1752

Para hallar 𝜀 solo igualamos i=0: 𝜺 = 𝟎. 𝟏𝟕𝟓𝟐 𝑽



Para hallar el 𝑖𝑐𝑐 (corriente de cortocitcuito) igualamos en la ecuación v=0 : 𝒊𝒄𝒄 = 𝟏. 𝟐𝟖 𝑨



Para hallar r : r=𝒊

𝜺 𝒄𝒄

=

𝟎.𝟏𝟕𝟓𝟐 𝟏.𝟐𝟖

= 0.1368 OHMIOS

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1.4

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6. OBSERVACIONES La fuerza electromotriz es muy baja respecto a la nominal. La resistencia interna de la pila es relativamente bajo.

7. CONCLUSIONES La fem calculada es muy baja respecto a la nominal por errores de contacto que tuvimos con el resistor variable, ya que era necesario una presion ; ademas, la pila puede ser que haya estado muy descargada. La resistencia interna de una pila es baja debido al proceso que conlleva su fabricacion, que busca la menor resistencia para mayor eficiencia. 8.

RECOMENDACIONES Verificar ,con anticipacion, que haya un buen contacto con el resistor variable además de medir primero la bateria y anotar cuanto de voltaje le queda. Compare esta resistencia interna con la de otras marcas de pila y verifique cuál es más eficiente al compararlas.

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