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Física II Trabajo Colaborativo semanas 3,4 y 5

Elkin Antonio Ramírez Colorado Didier Arlex Quintero Ramos Sergio León Gómez Flórez Grupo # 31

Profesor: Harold Amaury Thomas Velandia

INSTITUCION UNIVERSITARIA POLITECNICO GRANCOLOMBIANO FISICA II MEDELLIN – COLOMBIA 2019

Primera fase (semana 3) 1. Mida el valor de la corriente en el circuito y del voltaje de la batería y anótelas en la siguiente tabla. Repita el experimento usando la misma resistencia, pero colocando dos baterías en serie como fuente de voltaje y anote los valores que registra el voltímetro y el amperímetro en la tabla 1. Repita el experimento hasta tener cinco baterías en series.





De lo anterior se deduce que el aumento de la corriente es proporcional al aumento del voltaje, es decir que al aumentar la corriente aumenta el voltaje en proporciones iguales. La pendiente de la recta está dada por la ecuación: y = 9x.

Segunda fase (semana 4) 1. Realice una gráfica de Corriente total I vs. Resistencia equivalente R. 2. En este caso la relación entre Resistencia equivalente y Corriente total no debería ser lineal (según la ley de Ohm). Sin embargo, es posible aplicar un modelo de regresión diferente al cual los datos puedan ajustarse, discuta en grupo sobre cuál debería ser este modelo y aplíquelo a los datos de la Tabla 2. ¿Qué puede inferir a partir de los parámetros de regresión de este modelo?, ¿Puede encontrar alguna cantidad física importante a partir de este modelo? 3. Explique su significado físico. 4. Compare el valor de la pendiente con el valor del voltaje de la batería. 5. De acuerdo con el numeral 4 realizar el cálculo del error relativo porcentual en la determinación del voltaje de la batería. 6. Repetir el numeral anterior, pero con el resultado para la resistencia en la parte individual.

Error (%)= VT - Vmed /VT 1.

X 100.

2.

En común acuerdo con el equipo en este experimento la mejor opción es el modelo de regresión potencial ya que la curva que forma según los datos de la tabla se puede evidenciar que a mayor valor de resistencia menor es la corriente. 3. Explique su significado físico: I = 0.8173 R − 1 Es decir que: I = 0.8173 R El valor del coeficiente es 0.8173V.

4. Compare el valor de la pendiente con el valor del voltaje de la batería. V m e d = 0.8173 V V T = 29.5 V

5. De acuerdo con el numeral 4 realizar el cálculo del error relativo porcentual en la determinación del voltaje de la batería. Error (%) = (V T − V m e d V T) x 100 % Error (%) = (29.5 − 0.8173 29.5) x 100 % = 97.22 = 2.77 %

6. Repetir el numeral anterior, pero con el resultado para la resistencia en la parte individual. Error (%) = (29.5 − 29.5 29.5) x 100 % = 0 %

Segunda fase (semana 5)

1. Considere el circuito mostrado a continuación:

a. Encuentre el valor de la resistencia equivalente entre los terminales a y b b. Si se aplica una diferencia de potencia entre a y b de 60 V, cuánta corriente Circula por el resistor de 6 Ω, y por el resistor de 2 Ω c. En relación al enunciado b, cuánta potencia se disipa en el resistor 4Ω. Solución:

Valor de las resistencias en ohmios Ω: R1= 6, R2= 4, R3=2, R4=4, R5=8, R6=8, R7=4.



Serie entre R3 y R4 ⟹2 + 4 = 6.



Paralelo entre R2 y la resultante entre (R3 y R4) ⟹

⟹Rt 1 = 2,4 Ω. 

Paralelo entre R5 y R6 ⟹

⟹ RT 2 = 4Ω



Serie entre R1 y la resultante entre (R1,Rt1 ) ⟹6+2,4 =8,4 ⟹ RT3



Serie entre R7 y Rt2 ⟹ RT4 4 4 8Ω



Paralelo entre Rt3 y Rt4 ⟹

,

4, ⟹ RTc

8,4Ω

4, Ω

2. Considere el circuito de la figura abajo. La corriente a través del resistor de 6.00  es de 4.00 A, en el sentido que se indica.

(a) ¿Cuáles son las corrientes a través de los resistores de 25.0  y 20.0?  

I en 25Ω = 4(8+6)/8 = 7A I en 20Ω = IT = 7(20+28,3)/20 = 19,95 A. I en 20Ω = 19,95-7 = 9,95A

(b) Cuál es el valor de la FEM?  

RT = 11,74Ω , IT =16,95A FEM = E= I/R = 16,95A/11,74Ω = 1,44 V

(c) Si ahora suponemos que una corriente de 10 A circula por el resistor de 20.0, cuál es la nueva corriente en el resistor de 6.00  y de 25.0? 

10 = IT (28,43)/(20+28,43) = 10(20+28,43)/28,43 = IT2 = 17,03 IT = IT1 + IT2

IT2 = IT – I1 = 7, 03.

Nueva I en 6Ω = 7, 03(8)/ (6+8) = 4, 02 A (d) Para el punto anterior cuál es el valor de la nueva FEM? 

Nueva FEM

E = I/R = (17,03/11,74) = 1,45 V

3. a) calcule la corriente a través de cada resistor en la figura de abajo si en cada R= 1.20Ω y V=12 V. b) Cuál es la diferencia de potencial entre los puntos A y B? c) Cuál es la resistencia total del circuito conectado a la batería? d) Cuál es la diferencia de potencial entre los puntos A y C? e). Cuál es la diferencia de potencial entre los puntos B y C?

a). RT = 1542, 86Ω . VT = 12 V. IT = 12/ 1542, 86 = 0, 0078 A I1= 0, 0078 A I2= 0, 0078(400)/ (2400+400) = 0, 0011 A. I3= 0, 0078(400)/ (2400+400) = 0, 0067 A. I4=0, 0011(2400)/ (2400+1200) = 0, 0007 A. I5= 0, 0011(1200)/ (2400+1200) = 0, 0004 A. I6= 0, 0011(1200)/ (2400+1200) = 0, 0004 A. b). VAB = R x I VAB = 1200(0, 0007) = 0, 84 V. c). RT = 1542,86Ω d). VAC = R x I VAC = 1200(0, 0067) = 8, 04 V. e). VBC = R x I VBC = 1200(0, 0011) = 1, 32 V. 4. Considere el circuito que se muestra en la figura abajo.

Determine: (a) La corriente en el resistor de 20 Ω. 

RT = 27,5Ω VT = 25 V.

IT = VT / RT = 25/27,5 = 0,91 A a). I1= 0,91(3,33) / (25+3,33) = 0,11 A.

(b) la diferencia de potencial entre los puntos a y b. 

VAB = R x I

VAB = 10Ω x 0,27 A = 2,7 V

(c) la potencia entregada por la fuente de voltaje. 

P = VT2 / RT = (25)2 /(27,5) = 22,73 w.

Buenas, noches compañeros y tutor, hasta el momento algunos de los miembros del grupo no han resuelto la totalidad de la tercera fase del trabajo grupal, por lo que se hace algo complejo aportar al desarrollo del trabajo y poder establecer aportes que nos permitan comparar y verificar los resultados obtenidos en la fase individual, de igual forma quedo atento a cualquier comentario que pueda surgir para, mejorar la entrega final.