Practica 5 Ley de Ohm

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS LEGISLACIÒN INDUSTRIAL

TAREA 4: DERECHO ROMANO GRUPO: 3IM64

ALUMNO: NIETO URIOSTEGUI MARÌA FERNANDA

BOLETA: 2014090494

PROFESOR: TORRES ORTÌZ EDUARDO

FECHA DE ENTREGA: 14/02/2020

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas Departamento de Formación Básica Laboratorio de Electricidad y Magnetismo

EVALUACIÓN DE LA EXPOSICIÓN Profesora: : Victoria Hernández Lilia Luisa Equipo:

Grupo:

5

Sección:

1IM20

“A”

Fecha:

26/09/18

EVALUACIÓN:

Nombres de los integrantes del equipo Indicador

Aviles García Manuel

Cruz Maravilla María Fernanda

Gutiérrez Puga Luis Enrique

Herrera Quintero José Manuel

Nieto Uriostegui Maria Fernanda

OBSERVACIONES

Puntualidad Presentación personal Material Presentado Conocimiento del tema Dominio del grupo Investigación Documental Administración del tiempo Trabajo en equipo Calificación

Fecha de recepción del sobre con CD y diapositivas:

Fecha de recepción del reporte:

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ÍNDICE I

Objetivos ...........................................................................................................................4 I.1

Objetivo General ....................................................................................................4

I.2

Objetivos Específicos ...........................................................................................4

II Introducción....................................................................................................................5 III Diagrama de bloques...................................................................................................6 IV Material y equipo utilizado .......................................................................................8 V Cálculos .......................................................................................................................... 10 V.1 Cálculos teóricos ................................................................................................. 10 V.2 Cálculos Experimentales ................................................................................. 11 VI Tabla de resultados................................................................................................... 12 VII

Graficas de resultados .......................................................................................... 13

VIII Cuestionario ............................................................................................................. 14 IX Conclusiones y Observaciones ............................................................................. 15 X Bibliografía ................................................................................................................... 18

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I Objetivos I.1 Objetivo General Comprobar teórica y experimentalmente el comportamiento de la corriente en un circuito eléctrico aplicando la Ley de Ohm.

I.2 Objetivos Específicos 1. Estudiar el comportamiento de los resistores con el fin de investigar si cumple o no con la ley de Ohm. 2. Determinar la linealidad que existe entre el voltaje y la intensidad de corriente manteniendo constante la resistencia eléctrica en un circuito en serie. 3. Determinar la linealidad que existe entre la intensidad de corriente con la inversa de la resistencia manteniendo constante el voltaje en un circuito en serie.

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II Introducción La Ley de Ohm establece que "La intensidad de la corriente eléctrica que circula por un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo", se puede expresar matemáticamente en la siguiente ecuación: 𝑉

I=𝑅 donde, empleando unidades del Sistema internacional, tenemos que: I = Intensidad en amperios (A) V = Diferencia de potencial en voltios(V) R = Resistencia en ohmios (Ω). Esta ley no se cumple, por ejemplo, cuando la resistencia del conductor varía con la temperatura, y la temperatura del conductor depende de la intensidad de corriente y el tiempo que esté circulando. La ley define una propiedad específica de ciertos materiales por la que se cumple la relación: Un conductor cumple la Ley de Ohm sólo si su curva V-I es lineal, esto es si R es independiente de V y de I

5

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III Diagrama de bloques

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IV Material y equipo utilizado 

Multímetro



Panel de conexiones



Fuente de corriente directa variable

8

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Bananas (cables de conexión)



Resistencia 1000



Resistencia 2200



Resistencia 1200

9

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V Cálculos V.1 Cálculos teóricos Tabla 1 𝐼𝑖 =

𝑉𝑖 𝑅

𝐼1 =

2𝑉 = 2𝑥10−3 𝐴 1000Ω

𝐼2 =

4𝑉 = 4𝑥10−3 𝐴 1000Ω

𝐼3 =

6𝑉 = 6𝑥10−3 𝐴 1000Ω

𝐼4 =

8𝑉 = 8𝑥10−3 𝐴 1000Ω

𝐼5 =

10𝑉 = 10𝑥10−3 𝐴 1000Ω

Tabla 2 𝐼𝑖 = 𝐼1 =

𝑉 𝑅𝑖

10𝑉 = 10𝑥10−3 𝐴 1000Ω

𝐼2 =

10𝑉 = 8.34𝑥10−3 𝐴 1200Ω

𝐼3 =

10𝑉 = 4.54𝑥10−3 𝐴 2200Ω

𝐼4 =

10𝑉 = 2.94𝑥10−3 𝐴 3400Ω

𝐼5 =

10𝑉 = 2.27𝑥10−3 𝐴 4400Ω

10

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V.2 Cálculos Experimentales Tabla 1 %𝐸𝑖 =

𝐼𝑇𝑒𝑜𝑟𝑖𝑐𝑎 𝑖 − 𝐼𝑅𝑒𝑎𝑙 𝑖 ∗ 100 𝐼𝑇𝑒𝑜𝑟𝑖𝑐𝑎 𝑖

%𝐸1 =

2𝑥10−3 𝐴 − 2.03𝑥10−3 𝐴 ∗ 100 = 1.5% 2𝑥10−3 𝐴

%𝐸2 =

4𝑥10−3 𝐴 − 3.98𝑥10−3 𝐴 ∗ 100 = 0.5% 4𝑥10−3 𝐴

%𝐸3 =

6𝑥10−3 𝐴 − 5.99𝑥10−3 𝐴 ∗ 100 = 0.17% 6𝑥10−3 𝐴

%𝐸4 =

8𝑥10−3 𝐴 − 8.03𝑥10−3 𝐴 ∗ 100 = 0.37% 8𝑥10−3 𝐴

%𝐸5 =

10𝑥10−3 𝐴 − 9.98𝑥10−3 𝐴 ∗ 100 = 0.2% 10𝑥10−3 𝐴

Tabla 2 %𝐸𝑖 = %𝐸1 =

𝐼𝑇𝑒𝑜𝑟𝑖𝑐𝑎 𝑖 − 𝐼𝑅𝑒𝑎𝑙 𝑖 ∗ 100 𝐼𝑇𝑒𝑜𝑟𝑖𝑐𝑎 𝑖

10𝑥10−3 𝐴 − 9.98𝑥10−3 𝐴 ∗ 100 = 0.2% 10𝑥10−3 𝐴

8.34𝑥10−3 𝐴 − 8.35𝑥10−3 𝐴 %𝐸2 = ∗ 100 = 0.12% 8.34𝑥10−3 𝐴 4.54𝑥10−3 𝐴 − 4.58𝑥10−3 𝐴 %𝐸3 = ∗ 100 = 0.88% 4.54𝑥10−3 𝐴 2.94𝑥10−3 𝐴 − 2.97𝑥10−3 𝐴 %𝐸4 = ∗ 100 = 1.02% 2.94𝑥10−3 𝐴 %𝐸5 =

2.27𝑥10−3 𝐴 − 2.29𝑥10−3 𝐴 ∗ 100 = 0.88% 2.27𝑥10−3 𝐴

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VI Tabla de resultados Tabla 1 𝑬 (𝑽𝒐𝒍𝒕𝒔)

𝑹 (𝛀)

𝑰𝑻𝒆𝒐 (𝑨)

𝑰𝑬𝒙𝒑 (𝑨)

%𝑬

2

1000

2x10−3

2.03x10−3

1.5%

4

1000

4x10−3

3.98x10−3

0.5%

6

1000

6x10−3

5.99x10−3

0.17%

8

1000

8x10−3

8.03x10−3

0.37%

10

1000

10x10−3

9.98x10−3

0.2%

𝑬 (𝑽𝒐𝒍𝒕𝒔)

𝑹 (𝛀)

𝑰𝑻𝒆𝒐 (𝑨)

𝑰𝑬𝒙𝒑 (𝑨)

%𝑬

10

1000

10x10−3

9.98x10−3

0.2%

10

1200

8.34x10−3

8.35x10−3

0.12%

10

2200

4.54x10−3

4.86x10−3

0.88%

10

3400

2.94x10−3

2.97x10−3

1.02%

10

4400

2.27x10−3

2.29x10−3

0.88%

Tabla 2

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VII Graficas de resultados Grafica I & V I

Real

0.012

CORRIENTE (A)

0.01 0.008 0.006 0.004 0.002 0 0

2

4

6

8

10

12

0.001

0.0012

VOLTAJE (V)

Grafica 1/R & I I

j

0.012

CORRIENTE (A)

0.01 0.008 0.006 0.004 0.002 0 0

0.0002

0.0004

0.0006

0.0008

1/RESISTENCIA (1/R)

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VIII Cuestionario 1. La ley de Ohm establece que: d) La corriente es directamente proporcional a V e inversamente proporcional a R 2. La expresión que representa la ley de Ohm desde un punto de vista microscópico es: b) J= σ E 3. La pendiente de la recta al graficar la intensidad de corriente contra la diferencia de potencial, representa: c) Inverso de la resistencia 4. Si la diferencia de potencial de 10 volt a través de un conductor origina una corriente de 5 Ampere, la resistencia del conductor, será: b) 2 Ω 5. La pendiente de la recta al graficar la intensidad de corriente contra el inverso de la resistencia, representa: b) la diferencia de potencial 6. Las baterías de los automóviles están especificadas en ampere-hora ¿Esta información qué designa? b) La potencia 7. Los materiales que generalmente cumplen con la ley de Ohm son: c) Conductores metálicos 8. Si primero se conecta un alambre a una batería de 6V , luego se desconecta y después el mismo alambre se conecta a una batería de 3V ¿Cómo debe ser el flujo de corriente del segundo caso con respecto al primero? d) Es un tercio del que circula con 6V 9. ¿Por qué no se electrocutan los pájaros que se posan sobre los cables de alta tensión? a) Porque, no ofrece ningún camino alternativo al paso de la corriente para ir a tierra 10. Calcule los valores de las variables correspondientes para completar la tabla, aplicando la Ley de Ohm 𝑽,(𝑽𝒐𝒍𝒕𝒔) 𝑰, (𝑨) 𝑹,(𝛀)

10 5 2

100 5 20

2 0.5 4

50 10 5

120 1200 0.1

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IX Conclusiones y Observaciones Aviles García Manuel La intensidad de corriente que atraviesa un circuito es directamente proporcional al voltaje o tensión del mismo e inversamente proporcional a la resistencia que presenta. 1) El voltaje es directamente proporcional al voltaje, ya que al ir aumentando el voltaje y trabajando con la misma resistencia nuestra intensidad de corriente medida iba aumentando conforme al voltaje que suministrábamos en el circuito. 2) La resistencia es inversamente proporcional a la intensidad de corriente, ya que al ir aumentando nuestras resistencias nuestra intensidad de corriente medida iba disminuyendo. 3) En ambas experiencias nuestra variable dependiente siempre fue la intensidad de corriente porque esta dependía si aumentábamos o disminuíamos tanto la resistencia como la diferencia de potencial. 4) Nosotros como ingenieros es importante conocer esta ley ya que la aplicamos en todos lados desde en nuestra vida cotidiana en cualquier aparato eléctrico hasta en las grandes industrias en cualquier máquina que funcione con energía eléctrica, ya que de conocer dos valores cuales sean de los tres involucrados en la ley de ohm, podemos conocer el tercero, así como saber cuáles son los términos dependientes e independientes como en esta práctica el valor dependiente fue la intensidad de corriente y los independientes fueron la diferencia de potencial y la resistencia. En la primer grafica al trabajar con diversos voltajes y una resistencia de mil ohms este último es un término independiente en nuestra gráfica y en la segunda grafica al trabajar con un voltaje de 10V y diversas resistencias, nuestro termino independiente es el voltaje, pero en ambas graficas la intensidad de corriente es el termino dependiente ya que depende del voltaje y resistencias que este aumente o disminuya como lo establece la ley de ohm. Nuestros voltajes bien calibrados con el volmetro hicieron que nuestros índices de error en ambas experiencias fueron muy bajos ya que de estar por encima de 0.1 o 0.2 el índice de error hubiese ser muy alto ya que estamos trabajando con voltajes muy pequeños.

Aviles García Manuel Firma

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Cruz Maravilla María Fernanda Cruz Maravilla María Fernanda Firma

Gutiérrez Puga Luis Enrique La corriente eléctrica, que transita en materiales óhmicos, se comporta de tal manera que puede ser descrita mediante la Ley de Ohm, la cual enuncia que la corriente en un circuito eléctrico es directamente proporcional a la diferencia de potencial e inversamente proporcional a la resistencia dentro del mismo, que en si describe una relación entre la corriente, el voltaje y la resistencia, en donde la variable dependiente siempre será la corriente, puesto que a mayor voltaje aumentara de manera proporcional la corriente y a menor voltaje disminuirá proporcionalmente la corriente, y por lo tanto, siguiente la ley de ohm, a mayor resistencia disminuirá proporcionalmente la corriente y a menor resistencia aumentara proporcionalmente la corriente. En la ley de Ohm es importante denotar que la variable dependiente es la corriente eléctrica, y aunque esta misma ley puede ser utilizada para calcular alguna de sus otras dos variables, a nivel experimental la relación entre corriente, voltaje y resistencia nos lleva a comprender que para que exista una corriente eléctrica es necesario, primeramente de la existencia de una diferencia de potencial, y como esta diferencia de potencial se dará en un conductor eléctrico, también este tendrá una resistencia eléctrica antes de que se dé una corriente.

Gutiérrez Puga Luis Enrique Firma

Herrera Quintero José Manuel Herrera Quintero José Manuel Firma

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Nieto Uriostegui María Fernanda Con base en los datos obtenidos y realizando un análisis de ellos, r e s p e c t i v o s a l a práctica de la Ley de Ohm, se puede concluir lo siguiente: 

En esta práctica se cumplió el objetivo fijado, la comprobación de la Ley de Ohm, mediante un circuito de corriente continua.



Los resultados teóricos y prácticos de los valores de las d i s t i n t a s resistencias han sido satisfactorios lo que nos lleva a la conclusión de la ley se cumple correctamente, ya que el margen de error es muy pequeño, siendo el porcentaje de error más alto del 1.5 %.



Se define finalmente que las leyes propuestas por Ohm son precisas para el cálculo de los componentes de resistencia en cualquier circuito.

Debido a la existencia de materiales que dificultan más que otros el paso de la corriente eléctrica a través de los mismos, cuando el valor de su resistencia varía, el valor de la intensidad de corriente en ampere también varía de forma inversamente proporcional. Es decir, a medida que la resistencia aumenta la corriente disminuye y, viceversa, cuando la resistencia al paso de la corriente disminuye la corriente aumenta, siempre que para ambos casos el valor de la tensión o voltaje se mantenga constante. Por otro lado, y de acuerdo con la propia Ley, el valor de la tensión o voltaje es directamente proporcional a la intensidad de la corriente; por tanto, si el voltaje aumenta o disminuye, el amperaje de la corriente que circula por el circuito aumentará o disminuirá en la misma proporción, siempre y cuando el valor de la resistencia conectada al circuito se mantenga constante.

Nieto Uriostegui María Fernanda Firma

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X Bibliografía

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