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• Jesús Crespo Ruiz

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL

PRÁCTICA DE LABORATORIO Nº 07:

I.

RESUMEN: Este informe, titulado “LEY DE OHM”, cuyos objetivos son: Aplicar la Ley de Ohm en un circuito eléctrico, y determinar la resistividad conductividad

(σ )

( ρ)

y la

de un conductor de Nicron y de un conductor de

Konstantan, haciendo uso de instrumentos y materiales como: Alambre de nicron y de konstantan, un amperímetro, un voltímetro, una fuente de cc , un reostato y cables de conexión. El procedimiento fue un poco trabajoso, pues se tubo que armar un circuito electrico, a medida que moviamos el reostato a diferentes posiciones, el amperimetro medía la intensidad de corriente y el voltimetro la cantidad de voltaje. Este proceso fue realizado 8 veces para cada alambre usado ( Konstantan y Nicron),

logrando obtener una mayor

precision en nuestros resultados. Terminado el experimento y con los datos obtenidos se logro determinar:

pág. 01

LEY DE OHM

•

Para el Konstantan: Resistividad de

error de

3.11

2.41∗10−7 ± 7.51 ¿ 10−9 Ω . m

−6 8 −1 y Conductividad de 4.14∗10 ± 1.33∗10 S . m

con un

con un error de

3.21 .

•

Para el Nicron: Resistividad de 2.23

; Conductividad de

−7

−8

9.22 ¿ 10 ± 2.05 ¿ 10 Ω . m

1.08 ± 4.87 ¿ 107 S . m−1 con un error de

que es muy cercano al valor

con un error de 4.49 .

expresado en los libros, obteniendo un

procentaje de error muy aceptable.

II.

OBJETIVOS: 1.- Aplicar la Ley de Ohm en un circuito eléctrico. 2.- Determina la resistividad

ρ

y la conductividad

σ

de un conductor de

Nicron y de un conductor de Konstantan.

III.

FUNDAMENTO TEÓRICO: 1.- LEY DE OHM:

La Ley de Ohm, postulada por el físico y matemático alemán George Simón Ohm, es una de las leyes fundamentales de la electrodinámica, estrechamente vinculada a los valores de las unidades básicas presentes en cualquier circuito eléctrico como son: a.

Tensión o voltaje "E", en volt (V).

b.

Intensidad de la corriente " I ", en ampere (A).

pág. 02

LEY DE OHM

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c.

Resistencia "R" en ohm (

) de la carga o consumidor

conectado al circuito

La Ley de Ohm establece que: “El flujo de corriente en ampere que circula por un circuito eléctrico cerrado, es directamente proporcional a la tensión o voltaje aplicado, e inversamente proporcional a la resistencia en ohm de la carga que tiene conectada.”

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

Donde, empleando unidades del Sistema internacional, tenemos que: •

I = Intensidad en amperios (A)

•

V = Diferencia de potencial en voltios (V) ó (U)

•

R = Resistencia en ohmios (Ω).

Aquellas personas menos relacionadas con el despeje de fórmulas matemáticas pueden realizar también los cálculos de tensión, corriente y resistencia correspondientes a la Ley de Ohm, de una forma más fácil utilizando el siguiente recurso práctico:

pág. 03

LEY DE OHM

V I

R

Con esta variante sólo será necesario tapar con un dedo la letra que representa el valor de la incógnita que queremos conocer y de inmediato quedará indicada con las otras dos letras cuál es la operación matemática que será necesario realizar, obteniendo así las siguientes formulas: 





V=I x R

I=

V R

R=

V I

2.- CIRCUITO ELÉCTRICO: Se denomina circuito eléctrico a una serie de elementos o componentes eléctricos

o

electrónicos,

tales

como

resistencias,

inductancias,

condensadores, fuentes, y/o dispositivos electrónicos semiconductores, conectados eléctricamente entre sí con el propósito de generar, transportar o modificar señales electrónicas o eléctricas. En la figura podemos ver un circuito eléctrico, sencillo pero completo, al tener las partes fundamentales: a.

Una fuente de energía eléctrica, en este caso la pila o batería.

b.

Una aplicación, en este caso una lámpara incandescente.

c.

Unos elementos de control o de maniobra, el interruptor.

d.

Un instrumento de medida, el Amperímetro, que mide la

intensidad de corriente. e.

El cableado y conexiones que completan el circuito.

pág. 04

LEY DE OHM

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Un circuito eléctrico tiene que tener estas partes, o ser parte de ellas.

Circuito abierto.

Circuito cerrado.

pág. 05

LEY DE OHM

.

3.- RESISTIVIDAD: La resistividad es una característica propia de un material, indica que tanto se opone el material al paso de la corriente. Su valor describe el comportamiento de un material frente al paso de corriente eléctrica, por lo que da una idea de lo buen o mal conductor que es. Un valor alto de resistividad indica que el material es mal conductor mientras que uno bajo indicará que es un buen conductor. Se designa por la letra griega rho minúscula (ρ) y se mide en ohm- metro (Ω- m). La resistividad [ρ] (rho) se define como:

ρ=

RxA L

Donde: - ρ es la resistividad - R es el valor de la resistencia eléctrica (Ω) - L es la longitud del material (m) - A es el área transversal (m2) pág. 06

LEY DE OHM

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De la anterior fórmula se puede deducir que el valor de un resistor, utilizado normalmente en electricidad y electrónica, depende en su construcción, de la resistividad (material con el que fue fabricado), su longitud, y su área transversal.

R=

ρxL A

 A mayor longitud y menor área transversal del elemento, más resistencia. 

A menor longitud y mayor área transversal del elemento, menos resistencia.

4.- CONDUCTIVIDAD: La conductividad eléctrica es la capacidad de un cuerpo de permitir el paso de la corriente eléctrica a través de sí. También es definida como la propiedad natural característica de cada cuerpo que representa la facilidad con la que los electrones (y huecos en el caso de los semiconductores) pueden pasar por él. La conductividad, por su parte, es lo opuesto a la resistividad. La resistividad o resistencia específica de un material se representa con la letra griega “ ” (rho). Por tanto, su inverso se puede representar matemáticamente por medio de la fórmula siguiente, en la que la letra griega “ ” (sigma) representa la conductividad: σ=

1 ρ

pág. 07

LEY DE OHM

5.- CONDUCTORES: Conductores son todos aquellos materiales o elementos que permiten que los atraviese el flujo de la corriente o de cargas eléctricas en movimiento. Si establecemos la analogía con una tubería que contenga líquido, el conductor sería la tubería y el líquido el medio que permite el movimiento de las cargas.

pág. 08

LEY DE OHM

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6.- TIPOS DE CONDUCTORES: a.

BUENOS CONDUCTORES: Los mejores conductores de la corriente eléctrica son los metales, porque ceden más fácil que otros materiales los electrones que giran en la última órbita de sus átomos (la

más

alejada del núcleo). Sin embargo, no todos los metales son buenos conductores, pues existen otros que, por el contrario, ofrecen gran resistencia al paso de la corriente y por ello se emplean como resistencia eléctrica para producir calor. Un ejemplo de un metal que se comporta de esa forma es el alambre nicromo (NiCr). El más utilizado de todos los metales en cualquier tipo de circuito eléctrico es el cobre

(Cu), por ser relativamente barato y buen

conductor

la

electricidad, al igual que el aluminio (Al). Sin

los

mejores metales conductores son el oro (Au)

embargo,

de

y la plata (Ag), aunque ambos se utilizan muy limitadamente por su alto costo. La mayoría de los conductores que emplean los diferentes dispositivos o aparatos eléctricos poseen un solo hilo de alambre de cobre sólido, o también pueden estar formados por varios hilos más finos, igualmente de cobre. Ambos tipos de conductores se encuentran revestidos con un material aislante, generalmente PVC (cloruro de polivinilo). Mientras mayor sea el área transversal o grosor que tenga un conductor, mejor soportará el paso de la corriente eléctrica, sin llegar a calentarse en exceso o quemarse.

b.

SEMICONDUCTORES: Existen también otros elementos denominados metaloides, que actúan como semiconductores de la corriente eléctrica. Entre esos elementos

pág. 09

LEY DE OHM

o materiales se encuentran el silicio (Si), el galio (Ga) y el germanio (Ge). Los átomos de esos elementos son menos propensos a electrones

cuando

los

atraviesa

ceder

una

corriente eléctrica y su característica principal es dejarla pasar en un solo sentido e impedirlo en sentido contrario. El cristal de silicio es el elemento más utilizado en la actualidad como material semiconductor para fabricar diodos, transistores, circuitos integrados y los microprocesadores que utilizan los ordenadores o computadoras personales, así como otros dispositivos digitales. A la derecha se pueden ver las patillas de conexión situadas en la parte inferior de un microprocesador Pentium 4. c.

MALOS CONDUCTORES: Son

los

materiales

aislantes,

que

no

conducen

la

electricidad, como: el vidrio, la cerámica, los plásticos, la goma, la mica, la cera, el papel, la madera seca, porcelana, baquelita. En realidad no existen materiales totalmente aislantes o conductores, son mejores o peores conductores eléctricos. Estos materiales se emplean para forrar a los conductores y evitar cortocircuitos, también para fabricar elementos para fijar los conductores a los soportes sin contacto eléctrico. El aire y el agua son aislantes en determinadas condiciones. d.

SUPERCONDUCTORES: Naturaleza, tipos y propiedades: Aunque la superconductividad es una propiedad eléctrica, sus mayores aplicaciones han sido en el campo de las fuerzas magnéticas. Un material superconductor es aquel que no opone resistencia al flujo de electricidad cuando se encuentra por debajo de su temperatura crítica

pág. 010

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(aprox. –273 ºC) y no se excede su densidad crítica de corriente ni su campo magnético crítico. La superconductividad desaparecerá si se excede la temperatura crítica o si se aplica un campo magnético crítico o una densidad crítica de corriente.

Obtención de los superconductores. De todos los elementos y compuestos estudiados sólo tres están en etapa de producción que son: las aleaciones de Niobio-Estaño (NbSn), Niobio-Titanio (Nb-Ti) y Niobio-Zirconio (Nb-Zr). Estos compuestos presentan distintas corriente crítica t campo crítico, siendo su ductilidad también diferente. El producto se manufactura en la forma de una lámina compuestos de filamentos múltiples. Estos alambres por lo general contienen cobre para estabilizar y proteger el sistema. Si se pasa del estado de superconducción al estado norma, el cobre puede acarrear la corriente por poco tiempo mientras se logra estabilizar la condición de superconductividad o se apaga el sistema.

IV.

EQUIPOS Y MATERIALES: 1.- MATERIALES:

pág. 011

LEY DE OHM

NOMBRE

DIBUJO

Alambre de NICRON (1 m)

Alambre de KONSTANTAN (1 m)

Cables de conexión

Tablero de madera

Reóstato

pág. 012

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2.- INSTRUMENTOS: NOMBRE

DIBUJO

PRECISIÓN

Amperímetro

0.01 mili A

Voltímetro

0.001 V

Cinta Métrica

1 mm

pág. 013

LEY DE OHM

Fuente de C-C

V.

Max. 12 V

PROCEDIMIENTO:

(Fig.1) Circuito Experimental

VI.

DATOS EXPERIMENTALES: •

KONSTANTAN Diámetro: 0.00025 m N

Longitud: 0.93 m

Intensidad de corriente

Voltaje

I (A) * 10-3

V (V)

pág. 014

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•

1

96

0.44

2

88

0.39

3

76

0.35

4

74

0.33

5

72

0.32

6

66

0.29

7

56

0.25

8

44

0.20

NICRON: Intensidad de corriente

Voltaje

I (A) * 10-3

V (V)

1

36

0.44

2

34

0.41

3

30

0.36

4

27

0.32

5

22

0.28

6

18

0.22

7

16

0.19

8

8

0.10

N

Diámetro: 0.00025 m

Longitud: 0.93 m

pág. 015

LEY DE OHM

PROCESAMIENTO DE DATOS:

VII.

Dada la ecuación según la Ley de Ohm V = I ∗R

Dando forma de una ecuación lineal de primer orden: Y =A+ BX Donde: X: Intensidad de corriente eléctrica Y: Voltaje B: Resistencia Eléctrica. Los datos de X e Y son los datos obtenidos mediante la experimentación, entonces faltaría B, el cual calcularemos por el método de mínimos cuadrados. 1º PARA EL KONSTANTAN: I (A)

V (V)

X

Y

1

9.60E-02

2

X2

XY

0.44

9.22E-03

4.22E-02

8.80E-02

0.39

7.74E-03

3.43E-02

3

7.60E-02

0.35

5.78E-03

2.66E-02

4

7.40E-02

0.33

5.48E-03

2.44E-02

Nº

pág. 016

LEY DE OHM

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5

7.20E-02

0.32

5.18E-03

2.30E-02

6

6.60E-02

0.29

4.36E-03

1.91E-02

7

5.60E-02

0.25

3.14E-03

1.40E-02

8

4.40E-02

0.20

1.94E-03

8.80E-03

Σ

5.72E-01

2.57

4.28E-02

1.93E-01

•

MÍNIMOS CUADRADOS: Hallamos “A”:

A=

∣

Σ Xi Σ X i2

∣

Σ Xi Σ X i2

∣∣

ΣYi Σ XiYi

=

∣ ∣

N Σ Xi

∣ ∣

0.5721 2.57 0.0428 0.193

0.5721 8 0.0428 0.5721

A=¿ -0.005623 V

pág. 017

LEY DE OHM

Hallamos “B”:

∣

B=

ΣYi Σ X iYi

∣

Σ Xi Σ X i2

∣∣

N Σ Xi

=

∣ ∣

2.57 8 0.193 0.5721

∣∣

N Σ Xi

0.5721 8 0.0428 0.5721

B ≈ 4.572 Ω

Entonces la ecuación

Y =A+ BX

queda así:

Y =( 4.572 X −0.00562)V

•

RESISTIVIDAD: Sabemos que: B = Resistencia eléctrica = R =

4.572

Ω

Además: R=

ρ∗L A Entonces: ρ=

R∗A L

Reemplazando datos: ρ=2.69 x 103∗4.90875¿ 10−8 /0.93 −7

ρ=2.413∗10 Ω . m

pág. 018

LEY DE OHM

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•

CONDUCTIVIDAD: Sabemos que:

σ =1/ ρ

Entonces, reemplazando datos: σ =1/2.413∗10

−7

−6

−1

σ =4.144 ¿ 10 S . m

•

ERRORES:

• Desviación estándar:

σY =

√

∑ δY i 2 N −2

Donde:

δYi=Yi−( A+ BXi ) I (A)

V (V)

1

x 9.60E-02

2 3 4 5 6 7 8 Σ

Nº

y 0.44

δ

δ2

6.74E-03

4.55E-05

8.80E-02

0.39

-6.68E-03

4.47E-05

7.60E-02 7.40E-02 7.20E-02 6.60E-02 5.60E-02 4.40E-02

0.35 0.33 0.32 0.29 0.25 0.20

8.18E-03 -2.68E-03 -3.54E-03 -6.11E-03 -3.89E-04 4.47E-03

6.69E-05 7.18E-06 1.25E-05 3.73E-05 1.52E-07 2.00E-05

5.72E-01

2.57

-2.64E-15

2.34E-04

Reemplazando:

√

2.34∗10−4 σY= 6

pág. 019

LEY DE OHM

σ Y =0.00624649

- Error Absoluto: Sea: ∆ A=σ Y

√

∑ X i2 y ∆ B=σ D

Y

√

N D

Donde: 2

D= N ( ∑ X i 2 )−( ∑ X i )

D=8∗( 0.0428 )−( 0.572 )

2

−2

D=1.54∗10

Reemplazando: ∆ A=0.00624649

√

0.0428 1.54∗10−2

√

8 1.54∗10−2

∆ A=1.04∗10−2

∆ B=0.00624649

−1

∆ B=1.42∗10

Error absoluto de la resistividad: ∆ ρ=

∂ρ ∂ρ ∂ρ ∆ R+ ∆ A+ ∆L ∂R ∂A ∂L

pág. 020

LEY DE OHM

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∆ ρ=

2 A −5 R −1 10 + ( 2∗10−5 ) + 2 R∗A L L L

(

) −1

−8

∆ ρ=1.42∗10 + 4.90875¿ 10 +0.93

∆ ρ=7.51¿ 10−9 Ω . m

Error absoluto de la conductividad: ∆ σ=

∆ σ=

∂σ ∆ρ ∂ρ

−1 ∆ρ 2 ρ −9

∆ σ=1∗7.51 ¿10

8

¿ 10−6 /( 4.144 ¿ ¿ 2 −1

∆ σ=1.33∗10 S . m

- Error Relativo: Para la resistividad: e ρ=

∆ρ ρ e ρ=

1.42∗10−1 2.413∗10−7

e ρ=0.0311

Para la conductividad: eσ =

∆σ σ

pág. 021

LEY DE OHM

eσ =

1.33∗10 8 4144183.3

e σ =0.0321

- Error Porcentual: Para la resistividad: e ρ=

∆ρ x 100 ∣ ρ∣ e ρ=

1.42∗10−1 ∗100 2.413∗10−7 e ρ =3.11

Para la conductividad: e σ=

∆σ x 100 ∣σ∣ 8

1.33∗10 e σ= ∗100 4144183.3 e σ =3.21

• GRÁFICA Nº 01:

V (voltios)

pág. 022

LEY DE OHM

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I (amperios)

2º PARA EL NICRON: I (A)

V (V)

X

Y

1

3.60E-02

2

X2

XY

0.44

1.30E-03

1.58E-02

3.40E-02

0.41

1.16E-03

1.39E-02

3

3.00E-02

0.36

9.00E-04

1.08E-02

4

2.70E-02

0.32

7.29E-04

8.64E-03

5

2.20E-02

0.28

4.84E-04

6.16E-03

6

1.80E-02

0.22

3.24E-04

3.96E-03

7

1.60E-02

0.19

2.56E-04

3.04E-03

8

8.00E-03

0.10

6.40E-05

8.00E-04

Σ

1.91E-01

2.32

5.21E-03

6.32E-02

N

•

MÍNIMOS CUADRADOS:

pág. 023

LEY DE OHM

Hallamos “A”:

A=

∣

∣∣

Σ Xi Σ X i2

∣

ΣYi Σ XiYi

Σ Xi Σ X i2

=

∣ ∣

0.191 2.32 0.00521 00632

∣ ∣

N Σ Xi

0.191 8 0.00521 0.191

A=0.00338V

Hallamos “B”:

∣

B=

ΣYi Σ X iYi

∣

Σ Xi Σ X i2

∣ ∣

N Σ Xi

=

∣ ∣

2.32 8 00632 0.191

∣∣

N Σ Xi

0.191 8 0.00521 0.191

B ≈ 12.0054 Ω

Entonces la ecuación

Y =A+ BX

queda así:

Y =(12.0054 X −0.00338)V •

RESISTIVIDAD: Sabemos que: B = Resistencia eléctrica = R =

12.0054

Ω

Además: R=

ρ∗L A Entonces: ρ=

R∗A L

pág. 024

LEY DE OHM

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Reemplazando datos:

ρ=12.0054∗7.0686∗10−8 / 0.92 −7

ρ=9.22406 ¿ 10 Ω . m

•

CONDUCTIVIDAD: Sabemos que:

σ =1/ ρ

Entonces, reemplazando datos: −7

σ =1/9.22406 ¿10

−6

−1

σ =1.084121¿ 10 S . m

•

ERRORES: -Desviación estándar:

σY =

√

∑ δY i 2 N −2 δYi=Yi−( A+ BXi )

Donde:

I (A)

V (V)

x

y

1

3.60E-02

2

δ

δ2

0.44

4.43E-03

1.97E-05

3.40E-02

0.41

-1.55E-03

2.42E-06

3

3.00E-02

0.36

-3.53E-03

1.25E-05

4

2.70E-02

0.32

-7.52E-03

5.65E-05

N

pág. 025

LEY DE OHM

5

2.20E-02

0.28

1.25E-02

1.57E-04

6

1.80E-02

0.22

5.32E-04

2.83E-07

7

1.60E-02

0.19

-5.46E-03

2.98E-05

8

8.00E-03

0.10

5.86E-04

3.43E-07

Σ

1.91E-01

2.32

2.64E-15

2.78E-04

Reemplazando: σY=

√

2.78∗10−4 6

σ Y =0.00681

- Error Absoluto: Sea: ∆ A=σ Y

√

∑ X i2 y ∆ B=σ D

Y

√

N D

Donde: 2

D= N ( ∑ X i 2 )−( ∑ X i )

D=8∗( 0.00521 )−(0. 191)2 D=0.00519 Reemplazando: ∆ A=0.00681

√

0.00521 0.00519

∆ A=0 . 00682 ∆ B=0.00681

√

8 0.00519

∆ B=0 . 267 pág. 026

LEY DE OHM

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Error absoluto de la resistividad: ∆ ρ=

∆ ρ=

2 A −5 R −1 10 + ( 2∗10−5 ) + 2 R∗A L L L

(

∂ρ ∂ρ ∂ρ ∆ R+ ∆ A+ ∆L ∂R ∂A ∂L

) −8

∆ ρ=0.267+7.0686 ¿ 10 + 0.92

∆ ρ=2.05 ¿10−8 Ω . m

Error absoluto de la conductividad: ∆ σ=

∆ σ=

∂σ ∆ρ ∂ρ

−1 ∆ρ 2 ρ ¿ 10−6 1.084121¿ ¿ −8 ∆ σ=1∗2.05 ¿ 10 /¿ ∆ σ=4.87 ¿ 107 S . m−1

- Error Relativo: Para la resistividad: ∆ρ 2.05 ¿10−8 e ρ= = ∣ ρ∣ 9.22406¿ 10−7 e ρ=0.0223

Para la conductividad: pág. 027

LEY DE OHM

eσ =

∆σ 4.87∗107 = ∣σ∣ 1084121.62 e σ =0.0449

- Error Porcentual: Para la resistividad: e ρ=

∆ρ x 100 ρ −8

e ρ=

2.05 ¿ 10 100 −7 9.22406∗10 e ρ =2.23

Para la conductividad: e σ=

∆σ x 100 σ e σ=

4.87∗107 100 1084121.62 e σ =4.49

• GRÁFICA Nº 02:

V (voltios)

pág. 028

LEY DE OHM

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I (amperios)

RESULTADOS:

VIII.

Los resultados obtenidos se pueden observar en el siguiente cuadro:

• KONSTANTAN PROPIEDAD

VALOR

ERROR

Resistividad

2.41∗10−7 ± 7.51 ¿ 10−9 Ω . m

3.11

Conductividad

−6

❑

8

4.14 ¿ 10 ± 1.33∗10 S . m

−1

3.21

• NICRON PROPIEDAD

VALOR

Resistividad

9.22 ¿ 10 ± 2.05 ¿ 10 Ω . m

2.23

Conductividad

1.08 ± 4.87 ¿ 107 S . m−1

4.49

−7

ERROR −8

CONCLUSIONES:

IX.

•

Se pudo hallar el valor de la resistividad y la conductividad de cada uno de

los cables utilizados, comprobando la Ley de Ohm.

pág. 029

LEY DE OHM

•

Demostramos que la intensidad de corriente y el voltaje están relacionados de manera inversamente proporcional , en la cual la constante para un cuerpo es su resistencia que se da en ohmios.

•

Para el Konstantan su resistividad fue de

un error de

3.11

2.41∗10−7 ± 7.51 ¿ 10−9 Ω . m

−6 8 −1 y su conductividad fue de 4.14∗10 ± 1.33∗10 S . m

con con un

error de 3.21 , los cuales son muy semejantes al real. •

Para el Nicron su resistividad es

de

2.23

; y su conductividad fue de

9.22 ¿ 10−7 ± 2.05 ¿ 10−8 Ω . m 1.08 ± 4.87 ¿ 107 S . m−1

con un error

con un error de

4.49

X.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS: Páginas Web: - http://www.unicrom.com/Tut_resistividad.asp Obtenida el 01 de abril - http://www.asifunciona.com/electrotecnia/ke_ley_ohm/ke_ley_ohm_1.htm Obtenida el 01 de abril - http://www.asifunciona.com/electrotecnia/ke_conductores/ke_conductor_1.h tm Obtenida el 02 de abril - http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Ohm Obtenida el 01 de abril - http://es.wikipedia.org/wiki/Superconductividad.html Obtenida el 28 de marzo del 2010.

pág. 030

LEY DE OHM

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL

- http://www.fisicanet.com.ar/fisica2/electrodinamica.php Obtenida el 28 de marzo del 2010. - http://es.wikipedia.org/wiki/Electrodin%C3%A1mica Obtenida el 28 de marzo del 2010.

Libros: 1.

AUTOR: SEARS, ZEMANSKY, YOUNG, FREEDMAN, TITULO“Física Universitaria”. Person 2004. EDICIÓN: Undécima Edición, Tomo 1. Pág. 521-522. 2.

AUTOR: SERWAY, RAYMOND, TITULO: Física” vol. I, EDICIÓN: McGraw-Hill Interamericana, S.A., México 1,992. Pág. 407-408

XI.

CUESTIONARIO: 1.- Explicar si la ley de ohm se cumple en los materiales siguientes: Líquidos, gases, semiconductores, dieléctricos. Los materiales que obedecen la ley de Ohm y que, en consecuencia, presentan este comportamiento lineal entre Energía y su intensidad

se dice que son

óhmicos. El comportamiento eléctrico de la mayor parte de los materiales es bastante lineal para pequeños cambios de la corriente.

2.- ¿Por qué la ley de ohm no se cumple

en resistencias

cuyas

temperaturas son variables? El resistor varía su valor cuando la temperatura cambia, es por este motivo que el circuito que contenga estos elementos debe funcionar en ambientes donde la temperatura sea normal y constante.

pág. 031

LEY DE OHM

Si no fuera así y la temperatura en el lugar donde está el elemento variara a una temperatura que se conoce, entonces se puede obtener el nuevo valor de la resistencia.

Este nuevo valor de resistencia a una nueva temperatura, conociendo el valor de la resistencia a una temperatura dada se obtiene utilizando la siguiente fórmula: Rtf = Rto x [1+ α (tf - to)] Donde: - Rtf = resistencia final a la temperatura tf, en ohmios - Rto = resistencia inicial a la temperatura to, en ohmios - α = coeficiente de temperatura (ver la tabla siguiente) - tf = temperatura final en °C - to = temperatura inicial en °C La variación de la temperatura produce una variación en la resistencia. En la mayoría de los metales aumenta su resistencia al aumentar la temperatura, por el contrario, en otros elementos, como el carbono o el germanio la resistencia disminuye. Como ya se comentó, en algunos materiales la resistencia llega a desaparecer cuando la temperatura baja lo suficiente. En este caso se habla de superconductores. Experimentalmente se comprueba que para temperaturas no muy elevadas, la

resistencia a un determinado valor de t (

), viene dada por la expresión:

Donde •

= Resistencia de referencia a 20 °C.

pág. 032

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• •

= Coeficiente Olveriano de temperatura. = Diferencia de temperatura respecto a los 20 °C (t-20).

pág. 033

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