INSTRUMENTACIN Y LEY DE OHM

A) INSTRUMENTACIN
1.- OBJETIVOS
1. Conocer el manejo de instrumentos y materiales de uso de corriente
en los experimentos de electricidad y magnetismo.
2. Conocer el rea de operacin de los instrumentos y determinar sus
lecturas.
3. Aprender a montar circuito sencillo y medicin de Tensin y corriente
elctrica.
4. Identificacin de los valores de Resistencia.
2.- MATERIALES

3.- FUNDAMENTO TERICO

La corriente o intensidad elctrica es el flujo de carga por unidad de
tiempo que recorre un material. Se debe al Movimiento de los electrones
en el interior del material. En el Sistema Internacional de Unidades se
expresa en C/s
(culombios sobre segundo), unidad que se denomina amperio. Una
corriente elctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas,
produce un campo magntico, un fenmeno que puede aprovecharse en
el electroimn.
El instrumento usado para medir la intensidad de la corriente elctrica es
el galvanmetro que, calibrado enamperios, se llama ampermetro,
colocado en serie con el conductor cuya intensidad se desea medir.
Los electrones se pueden mover con mayor velocidad mientras mayor
sea la intensidad de la tensin aplicada y menor sea la
resistencia que la red de tomos oponga a su paso. La
intensidad de corriente I se define como la carga
Q que fluye por una unidad de tiempo a travs de una
seccin transversal del conductor, esto es:
4.- PROCEDIMIENTO
EXPERIMENTO 1
Circuito
sencillo1a.
de corriente En el siguiente experimento se debe
Experimento
mostrar, en primer lugar, que una corriente puede circular cuando
el circuito de corriente se encuentra cerrado.
Para ello se empleara el circuito que se encuentra en la parte superior
de la tarjeta de Circuito de resistencias SO4203-6A, cuya fuente
de tensin continua de 15 V se activa automticamente una vez que
la tarjeta se ha insertado en el experimentador. Una lmpara

incandescente servir como carga de este circuito. El circuito de corriente

se puede abrir o cerrar por medio de la insercin de diferentes
conectores.
Medicin de Tensin
La tensin elctrica se mide con el voltmetro. La siguiente
representacin muestra el smbolo grafico de un voltmetro

El diagrama de la izquierda representa, en este caso, la conexin del

voltmetro para la medicin de la tensin de la fuente; el del centro, la
conexin para la medicin de la tensin a travs del interruptor y,
finalmente, el de la derecha, la conexin para la medicin de la tensin
de carga.

EJECUCION DEL EXPERIMENTO

Monte el circuito experimental representado a
continuacin: Las figuras siguientes ilustran la estructura
de la conexin

EXPERIMENTO 1B. Medicin directa de la corriente elctrica. La

corriente elctrica se mide con un ampermetro. El diagrama siguiente
muestra diferentes posibilidades de integrar el ampermetro al circuito
mostrado.

Medicin indirecta de la corriente Si no se tiene a disposicin un

ampermetro, sino nicamente un voltmetro, se puede determinar
tambin de manera indirecta la intensidad de la
corriente por medio de una medicin de tensin. Para
ello se aprovecha la relacin que existe entre la corriente
y la tensin en una carga-, esto es, la ley de ohm. La
intensidad de corriente Que nos interesa se obtiene
entonces a partir de la ecuacin:
La imagen de la izquierda muestra la medicin directa de corriente por
medio de un ampermetro, la de la derecha, la medicin indirecta por
medio de una resistencia RM y un voltmetro.

EXPERIMENTO 1C
Ejecucin del experimento con la resistencia de medicin y el
instrumento virtual Monte el circuito experimental representado a
continuacin.

Resistencia elctrica Si una corriente elctrica circula a travs de un

conductor, los portadores de carga libres (electrones libres) se mueven
entre los tomos de la red. En este caso siempre se producen colisiones
entre los tomos, por lo cual, los electrones libres se ven rechazados y,
de esta manera, se frena su movimiento. El conductor opone una
resistencia a la corriente elctrica que debe ser vencida por la tensin:

La constante de material indica la resistencia especfica del material

conductor en la unidad mm2 /m, l es la longitud del conductor, en m, y
A la seccin transversal del conductor en mm2 .
SIMBOLOGA DE LAS RESISTENCIASLAS
Imgenes siguientes muestran los smbolos grficos de diferentes tipos
de resistencias, Existen resistencias en muchos diseos. Codificacin por
colores de las resistencias. El siguiente grafico ilustra la codificacin

Para la resistencia representada en la parte superior, a partir de los dos

primeros aros (amarillo y violeta), se obtiene un valor decimal de 17 y , a
partir del tercer aro (rojo) un factor de 102, con lo que se obtiene un
valor total de resistencia de: R=10.102 =1000 =1K . La codificacin de
colores para la tolerancia esta indicada en la siguiente tabla: En la
resistencia representada en la pgina anterior, el aro derecho es de color
dorado; la resistencia posee, por tanto, una tolerancia de 5%.La tabla
siguiente indica los valores codificados de las resistencias:

PROCEDIMIENTO
Llenar la tabla 1 con los valores de las resistencias del tablero de
resistencias con sus respectivas tolerancias
*Los valores de la tabla 1 se obtuvieron del siguiente tablero de
resistencias:

B) LEY DE OHM
1.- OBJETIVOS - Verificar experimentalmente la ley de o - Ohm. Obtener los datos de voltaje y corriente elctrica en elementos resistivos
con el fin de iniciar el estudio de circuitos elctricos simples. - Disear y
Montar circuitos elctricos con resistencias en Serie, Paralelo.
2.-MATERIALES Mdulo de enseanza SISTEMA UNITR@IN con
resistencia (shunt), y el ampermetro virtual
3.- FUNDAMENTO TERICO Si se quiere resumir por medio del clculo
los procesos electrnicos que ocurren en un circuito sencillo de corriente,
o en circuitos ms complejos, es necesario conocer, por una parte, la

dependencia que existe entre la intensidad de corriente I y la tensin U y,

por otra parte, entre la corriente I y la resistencia R.
Esta dependencia est descrita por la ley de Ohm,
que debe su nombre al famoso fsico alemn. Para
ello se observar, en primer lugar, el circuito sencillo
de corriente representado anteriormente. Ley de
Ohm:

PROCEDIMIENTO
Los siguientes componentes son necesarios, para la ejecucin de los
experimentos expuestos dentro del marco de este curso: LA tarjeta
insertable UniTrain-I de Circuitos de resistencias SO4203-6A permite el
anlisis de circuitos de corriente sencillos. Para ello, la tarjeta se ha
dividido en seis sectores:
1. Circuito sencillo de corriente con tensin continua y lmpara
incandescente con carga resistiva.
2. Circuito en serie compuesto por un mximo de tres resistencias.
3. Circuito en paralelo compuesto por un mximo de tres
resistencias.
4. Un mximo de seis resistencias conectadas en grupo.
5. Condensador con resistencia de carga.
6. Bobina de resistencia a carga.

Ahora, ajuste en el instrumento Fuente de tensin continua una

tensin de 1 V. Mida el valor de la corriente resultante en
miliamperios y anote el valor obtenido en la correspondiente fila de
la tabla siguiente. Ahora, eleve la tensin en pasos de 1 V y anote
de la misma manera el resultado de la intensidad de corriente
medida en la tabla. Si pulsa la pestaa "Diagrama" de la tabla,
podr visualizar grficamente la caracterstica I/U resultante.

COMPROBACIN ANALGICA DE LA LEY DE OHM

VARIACIN DE VOLTAJE Y CORRIENTE MANTENIENDO LA
RESISTENCIA CONSTANTE

VARIACIN DE LA CORRIENTE Y LA RESISTENCIA MANTENIENDO

CONSTANTE EL VOLTAJE
Usando el mismo cursor de la figura 1, observe y anote en la tabla 2 los
valores de corriente cuando cambian los valores R de la caja de
resistencia conservando constante la diferencia de potencial entre los
terminales de la misma. Para conseguir esto vari la posicin del cursor
del restato para cada lectura.

VARIACIN DE LA DIFERENCIA DE POTENCIAL Y LA RESISTENCIA

MANTENIENDO CONSTANTE LA CORRIENTE
Arme el circuito de la figura 2 vari los valores de las resistencias en la
caja y para cada valor observado anote en la tabla 3 los valores del
voltaje, conserve constante un determinado valor de la corriente para las
distintas lecturas de V y R, variando la posicin del cursor de restato.

CUESTIONARIO
1.-CUANTAS ESCALAS POSEEN LOS INSTRUMENTOS?(DESCRIBA
CADAUNO DE ELLOS), INDIQUE SU MNIMA Y MXIMA
LECTURA EN CADAESCALA.

Voltmetro: es un instrumento que se utiliza para medir la diferencia

de potencial entre dos puntos de un circuito elctrico .Existen varios tipos
de voltmetros segn su funcionamiento, como: los voltmetros
electromecnicos, voltmetros digitales, osciloscopios y potencimetros
.El voltmetro siempre debe colocarse en paralelo con respeto a los
elementos que se miden para efectuar la medida de la tensin. El
voltmetro con que se trabajo tiene 4 escalas y son las siguientes: 1V,
1.5V, 3V y 30V.

Ampermetro: aparato que, intercalado en un hilo conductor, mide

la intensidad de la corriente elctrica que circula por l. Consta de un
imn fijo entre cuyos extremos se encuentra una bobina mvil capaz de
girar alrededor de un eje. Al pasar la corriente por la bobina, se crea un
campo magntico que hace moverse a la bobina. Una aguja unida a esta
seala en una escala las desviaciones de la bobina, que son
proporcionales a la intensidad de corriente. El galvanmetro usado en el
laboratorio usado para medir la intensidad de corriente contaba con 4

escalas y son: 1A, 1.5A, 3A y 30A.

2.- INVESTIGUE DE QUE OTRA MANERA SE DETERMINA EL VALOR
DE UNA RESISTENCIA.
Otra manera de determinar el valor de la resistencia es el cdigo de
marcas, el objetivo del cdigo de marcas es el marcado del valor
nominal y tolerancia del componente y, aunque se puede aplicar a
cualquier tipo de resistencias, es tpico encontrarlo en
resistencias bobinadas y variables. Como valor nominal podemos
encontrarnos con tres, cuatro, o cinco caracteres formados por la
combinacin de dos, tres, o cuatro nmeros y una letra, de acuerdo con
las cifras significativas del valor nominal. La letra del cdigo
sustituye a la coma decimal, y representa el coeficiente
multiplicador segn la siguiente correspondencia:

Como
se puede
normalmente
marcado
de condensadores.
el
La
tolerancia
vaen
indicada
mediante una letra, segn la siguiente tabla.
Como se puede apreciar aparecen tolerancias asimtricas, aunque
estas se usan normalmente en el marcado de condensadores.

omo
a
partir
ejemplo
del estas
Como
cdigo
ejemplo
demarcas:
estasson
sonalgunas
algunasde
delos
losposibles
posiblesmarcados
marcadosen
enresistencias
resistencias a partir delcdigo de marcas:

3.- EL VALOR DE LA PENDIENTE ES: 0.003 La ecuacin que se forma en la

grfica es:
y = 0.0282x + 0.0035

4.- Grafique e intrprete V versus I , I versus R y V versus R , en papel

milimetrado, y compare los valores encontrados a partir del anlisis del
grfico con los valores de de R, I y V de las tablas 1, 2 y 3

5. Considere una lmpara que tiene aproximadamente 50.5 ohmios y por

la cual pasa una corriente de 25 Ma Cul es el voltaje aplicado? Se
cumplir la ley de ohm?

Se cumple la ley de ohm , V=IR

6 .Con respecto a la ley de ohm podemos decir:

i)Se cumple en materiales conductores y semiconductores
ii)la pendiente de la grfica voltaje vs intensidad da como resultado el
valor de la resistencia
iii)Que la ley matemtica que la gobierna es I=V/R y sirve tanto para
corriente continua como alterna
A)VVV

B)VVF

C)FVF

D)VVV

E)VFF

SOLUCION:
i)(V)
Puesto que la Ley se cumple en la mayor a de los resistores
metlicos a con diciones ordinarias
ii)(V)
cumple

Segn nuestros resultados obtenidos experimentalmente , se

iii)(F)
La ley de ohm solo sirve para corriente continua, ya que en
corriente alterna la intensidad varia
Respuesta: B) VVF

CONCLUSIONES
La resistividad elctrica es directamente proporcional a la densidad de
corriente que fluye por un cuerpo, debido a que cuanto mayor sea la
resistividad, mayor deber ser la intensidad de campo elctrico para
tratar de establecer y mantener una cantidad o flujo de corriente
atravesando dicho cuerpo.
Existen cierto tipo de elementos cuyas caractersticas atmicas
permiten el paso con mayor o menor dificultad de la corriente elctrica,
como es el caso de los conductores y aisladores. En los primeros, la
fuerza ejercida por los campos elctricos pueden romper fcilmente los
enlaces covalentes entre los electrones, facilitando el flujo de los mismos

por el cuerpo, mientras que en el segundo caso, las fuerzas de cohesin

entre estos electrones impiden la ruptura de dichos enlaces.
La relacin V = I(R), no es un enunciado de la ley de Ohm. Un conductor
cumple con la ley de Ohm slo si su curva V-I es lineal; esto es si R es
independiente de V y de I. La relacin dada R = V/I sigue siendo la
definicin general de la resistencia de un conductor, independientemente
de que si ste cumple o no con la ley de Ohm.
Existen ciertos materiales, cuyo comportamiento es relativamente
diferente a aquellos que cumplen con la ley de ohm, en donde la
resistividad disminuye bruscamente al descender la temperatura, tal es
el caso de los superconductores.
Se ha demostrado experimentalmente que en todo circuito simple, la
diferencia de potencial V entre dos puntos cualesquiera de un cuerpo, es
proporcional a la corriente que pasa a travs de este as como a la

resistencia ejercida por el mismo

SUGERENCIAS
Tener cuidado con el uso de los dispositivos de medicin como el
voltmetro, ampermetro; evitar mover el instrumento para una correcta
lectura ya que dichos dispositivos son muy sensibles a medir.
Previa a la experiencia conocer el manejo adecuado de los
instrumentos, para una buena medicin y evitar fallas del instrumento.
Para obtener una mejor pendiente en las grficas se necesita un
nmero representativo de datos, aproximadamente 10 datos

BIBLIOGRAFIA

Gua de Laboratorio de Fsica III

Fsica

Juan Tauro del Pino

Segundo Senz Glvez
Marcelo Alonso Edward Finn

Pginas web visitadas:

http://dieumsnh.qfb.umich.mx/Fisca/ley_ohm.htm
http://www.itlp.edu.mx/publica/tutoriales/lyohmt/tem1_2_.htm
http://usuarios.lycos.es/lafisica/leydeohm.htm
http://www.ucab.edu.ve/ingenieria/informatica/labfisica/practica1.pdf

hhtp://wikipedia.com

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