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PRÁCTICA n0. 7 Resistencia Eléctrica y la Ley de Ohm Objetivo: Entender el concepto de resistencia eléctrica para diferentes tipos de conductores eléctricos y la aplicación de la ley de Ohm. Material y equipo a utilizar      

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Conductor de cobre de 10 AWG Conductor de Nicromo Tableta de resistencias Multímetro digital Juego de puntas de conexión Lámpara miniatura incandescente

Introducción. Se le llama resistencia eléctrica a la mayor o menor oposición que tienen los electrones para desplazarse a través de un conductor. La unidad de resistencia en el sistema internacional es el ohm, que se representa con la letra griega omega (Ω), en honor al físico alemán George Ohm, quien descubrió el principio que ahora lleva su nombre. La resistencia está dada por la siguiente fórmula:

En donde ρ es el coeficiente de proporcionalidad o la resistividad del material. La resistencia de un material depende directamente de dicho coeficiente, además es directamente proporcional a su longitud (aumenta conforme es mayor su longitud) y es inversamente proporcional a su sección transversal (disminuye conforme aumenta su grosor o sección transversal) Descubierta por Georg Ohm en 1827, la resistencia eléctrica tiene un parecido conceptual a la fricción en la física mecánica. La unidad de la resistencia en el Sistema Internacional de Unidades es el ohmio (Ω). Para su medición en la práctica existen diversos métodos, entre los que se encuentra el uso de un ohmímetro. Además, su cantidad recíproca es la conductancia, medida en Siemens.

Además, de acuerdo con la ley de Ohm la resistencia de un material puede definirse como la razón entre la diferencia de potencial eléctrico y la corriente en que atraviesa dicha resistencia, así:

Donde R es la resistencia en ohmios, V es la diferencia potencial en voltios e I es la intensidad de corriente en amperios.

de

También puede decirse que "la intensidad de la corriente que pasa por un conductor es directamente proporcional a la longitud e inversamente proporcional a su resistencia" Según sea la magnitud de esta medida, los materiales se pueden clasificar en conductores, aislantes y semiconductor. Existen además ciertos materiales en los que, en determinadas condiciones de temperatura, aparece un fenómeno denominado superconductividad, en el que el valor de la resistencia es prácticamente nulo.

La ley de Ohm dice que la intensidad de la corriente que circula entre dos puntos de un circuito eléctrico es proporcional a la tensión eléctrica entre dichos puntos. Esta constante es la conductancia eléctrica, que es la inversa de la resistencia eléctrica. La intensidad de corriente que circula por un circuito dado es directamente proporcional a la tensión aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo. Cabe recordar que esta ley es una propiedad específica de ciertos materiales y no es una ley general del electromagnetismo como la ley de Gauss, por ejemplo. La ecuación matemática que describe esta relación es:

Donde, I es la corriente que pasa a través del objeto en amperios, V es la diferencia de potencial de las terminales del objeto en voltios, G es la conductancia en siemens y R es la resistencia en ohmios (Ω). Específicamente, la ley de Ohm dice que R en esta relación es constante, independientemente de la corriente. Esta ley tiene el nombre del físico alemán Georg Ohm, que en un tratado publicado en 1827, halló valores de tensión y corriente que pasaba a través de unos circuitos eléctricos simples que contenían una gran cantidad de cables. Él presentó una ecuación un poco más compleja que la mencionada anteriormente para explicar sus resultados experimentales. La ecuación de arriba es la forma moderna de la ley de Ohm.

Esta ley se cumple para circuitos y tramos de circuitos pasivos que, o bien no tienen cargas inductivas ni capacitivas (únicamente tiene cargas resistivas), o bien han alcanzado un régimen permanente (véase también «Circuito RLC» y «Régimen transitorio (electrónica)»). También debe tenerse en cuenta que el valor de la resistencia de un conductor puede ser influido por la temperatura.

Desarrollo: ¿Qué es la resistencia eléctrica?, ¿De qué parámetros depende? Toma dos conductores, uno de nicrom delgado y uno grueso, de calibre 10 AWG. Divide en cinco espacios cada uno y mide la resistencia desde el inicio a cada uno de estos puntos. ¿Cómo es la relación de la resistencia con la longitud? Se le llama resistencia eléctrica a la mayor o menor oposición que tienen los electrones para desplazarse a través de un conductor. La unidad de resistencia en el sistema internacional es el ohm, que se representa con la letra griega omega (Ω), en honor al físico alemán George Ohm.

Parámetros: L= longitud. A= Área. ρ= resistencia especifica de material del conductor. R= Ohm.

18 Awh 12 Awh Magneto Nicrom Acero ΡCU = 0.01785

l (m)

A (mm2)

0.64 1.23 1.8 0.89 1.19

0.8105 3.3222 0.2434 0.8105 3.3222

ρ(

⁄ 0.01785 0.01785 0.01785 0.7843 3.5819

)

R (Ω) 0.01409 0.0066 0.1320 1.4 0.1

Diámetro (mm2) 1.032 4.23 0.31 1.032 4.23

Mediciones de resistencia dos conductores divididos en tres partes. Nicrom Longitud (m) Resistencia (Ω)

0.29 0.6

Longitud (m) Resistencia (Ω)

0.60 0.2

0.59 1

0.87 1.4

1.2 0.3

1.80 0.3

Magneto

¿Cómo se modifica la resistencia con la temperatura? Toma una lámpara miniatura y conéctala a la fuente de energía, tomando en cuenta su voltaje nominal. Desenergízala y mide inmediatamente su resistencia en pequeños intervalos de tiempo. Anota tus observaciones.

Elige tres resistencias de un valor mayor de 1 K: Ajusta la fuente de CD con 15 V. Conecta una por una las resistencias y mide los valores de V e I. Aumenta ahora a 30 V el voltaje de la fuente y repite las mediciones. ¿Qué conclusiones obtienes de este experimento? Menciona una generalización y exprésala matemáticamente. (1 K, 1.5 K y 2.7 K respectivamente) IMedida 15 v 14.48 mA 10.07 mA 5.49 mA

ICalculada 30 v 29.1 mA 20.25 mA 11.14 mA

15 v 15 mA 10 mA 5.55 mA

30 v 30 mA 20 mA 11.11 mA

Conclusión: Pudimos comprobar de los temas vistos en las clase, dichos temas los pudimos comprobar con esta práctica como lo es la Ley de Ohm y el de resistencia eléctrica, y con la práctica nos quedan un poco más claro estos temas, y vimos cómo podemos determinar la resistencia eléctrica, y en esta influye también del tipo de material con el que trabajamos y también las circunstancias del medio. Esta practica nos servirá mucho a lo largo de la carrera ya que las resistencias son una parte fundamental de los circuitos tanto eléctricos como electrónicos y al saber manipularlas, podremos ser mas eficientes en el campo laboral tanto teorico.