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Lab 5 Ley de Ohn

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LEY DE OHM

Juan David Arguello Ariza - 112178


Juan Diego Meléndez Rodríguez - 1152169
Sebastián Soledad González - 1152172

Universidad Francisco de
Paula SantanderFísica
Electromecánica - 1155303 -
GIJ Alberto Camilo Prieto Lara

16 de abril de 2022
2

UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER


DEPARTAMENTO DE FISICA LABORATORIO
DE FISICA ELECTROMAGNETICA

LEY DE OHM

Objetivo General:

Determinar la relación entre el voltaje y la corriente para diferentes resistencias.


Objetivos específicos

1. Determinar el valor de la resistencia eléctrica de un conductor mediante la relación


Voltaje-Corriente.
2. Comprobar experimentalmente que no todos los materiales son óhmicos.

Materiales:
• Cobra3 Unidad Básica
• Fuente de alimentación
• Cable de datos RS232
• Módulo generador de funciones
• Una caja de conexión
• Resistencias
• Portalámparas
• Lámparas de filamento
• Cables de conexión
• PC, Windows

Teoría
La Ley de Ohm establece que la intensidad de corriente que circula por un conductor,
circuito o resistencia, es inversamente proporcional a la resistencia (R) y directamente
proporcional a la tensión (V). (Figura 1)

Figura 1.
Guías Laboratorio de Física II - UFPS Ley de Ohm
3

La ecuación matemática que describe esta relación es:


𝑉
𝐼=
𝑅
Donde, I es la corriente que pasa a través del objeto, V es la diferencia de potencial de las
terminales del objeto, y R es la resistencia. Específicamente, la ley de Ohm dice que la R
en estarelación es constante, independientemente de la corriente.

Cuando la razón V/I permanece constante para distintos voltajes y corrientes, el material se
denomina óhmico y, la relación lineal
V = IR

se llama Ley de Ohm . Esta ley fue descubierta en 1827 por George Simon Ohm.

Cuando un material o dispositivo no satisface la ley de Ohm (su resistencia no es


constante),recibe el nombre de no-óhmico o no-lineal.

Si queremos saber la rapidez de transmisión de la energía, tenemos:


dU
P= =VI
dt
P se conoce como potencia eléctrica.

Procedimiento.

1. Realice el montaje mostrado en la figura 2. Conecte el Cobra 3 y el módulo generador de funciones a


12 V.

Figura 2

2. Abra el programa “mesaure” en el computador y busque el software “PowerGraph”.


3. Solo haga clic en “Continuar” cuando vaya a empezar las mediciones. Es necesarioconfigurar
este sistema para tomar los datos y analizar la ley de Ohm.

Guías Laboratorio de Física II - UFPS Ley de Ohm


4

4. Estando en el modo “setup” aparece la pantalla que se muestra en la figura 3, quepermite


realizar este proceso.

Figura 3
5. Para configurar el sensor, haga clic sobre el símbolo “Análogo In 2 / S2" y establezca losparámetros
como se muestra en la Figura 4 y pulse “OK”.

Figura 4.
6. Para configurar el Generador de Funciones, haga clic en el símbolo "FunctionGenerator" y
establezca los parámetros de acuerdo a la figura 5 y pulse “OK”.

Guías Laboratorio de Física II - UFPS Ley de Ohm


5

Figura 5.

7. Para agregar una columna a la tabla de datos para grabar los registros calculados de Potencia, siga
los siguientes pasos: haga clic en el triángulo pequeño situado debajo de “setup” (figura 3), luego pulse
“Agregar dispositivo”, seguidamente “OK”, ahora seleccione “canal 1” y configure los parámetros de
acuerdo a la Figura 6 y pulse “OK”.

Figura 6.

Guías Laboratorio de Física II - UFPS Ley de Ohm


6

8. Para configurar la toma de datos, seleccione ahora “Configuración” (figura 3) y registre los parámetros
que se muestran en la figura 7 y haga clic en “OK”

Figura 7

9. Para configurar los gráficos, pulse “Displays” (figura 3) y registre los parámetros de la figura 8.
Seguidamente haga clic en “Diagrama” luego en “Corriente I / Voltaje U / POWER VI” y registre los
valores que se muestran y pulse “OK”.

Figura 8

10. Inicie las mediciones con el botón “ Continuar “


11. Visualice y analice cualitativamente los gráficos de I, V y potencia para esta resistencia.
12. Para obtener las tablas de medidas, haga clic en la pestaña “tablas” del inicio. Lleve losprimeros 15
valores a la tabla 1.

Guías Laboratorio de Física II - UFPS Ley de Ohm


13. Repita los pasos 10, 11 y 12 para cada una e las resistencias y el bombillo.
DESARROLLO DE LA PRÁCTICA

ANÁLISIS

1. En el mismo sistema cartesiano, grafique la relación V contra I para las tres


resistencias óhmicas, con base en las tablas 1, 2 y 3. Que tipo de relación tienen?

TABLA 1. 100Ω/1W

V (Voltaje) I (Corriente) P (Potencia)


U/mV I/mA P/
0,00 0,28 0
600,00 6,21 3,726
1800,00 16,87 30,366
2400,00 22,91 54,984
3000,00 29,23 87,69
3600,00 34,15 122,94
4800,00 46,11 221,328
5400,00 52,14 281,556
6000,00 57,02 342,12

TABLA 2. 220Ω/1W

V (Voltaje) I (Corriente) P (Potencia)


U/mV I/mA P/
0,00 0,16 0
600,00 2,54 1,524
1800,00 7,89 14,202
2400,00 10,15 24,36
3000,00 12,98 38,94
3600,00 15,74 56,664
4800,00 21,04 100,992
5400,00 24,11 130,194
6000,00 26,20 157,2
TABLA 3. 330Ω/1W TABLA 4. Bombillo

V (Voltaje) I (Corriente) P (Potencia) V (Voltaje) I (Corriente) P (Potencia)


U/mV I/mA P/
0,00 0,14 0,00 U/mV I/mA P/
600,00 2,13 1,28 0,00 1,44 0,00
200,00 15,85 3,17
1800,00 5,42 9,76
600,00 25,31 15,19
2400,00 7,45 17,88
800,00 24,72 19,78
3000,00 9,11 27,33
1000,00 25,11 25,11
3600,00 10,75 38,70
1200,00 26,83 32,20
4800,00 14,68 70,46
1600,00 30,44 48,70
5400,00 16,78 90,61
1800,00 32,74 58,93
6000,00 18,24 109,44
2000,00 25,64 51,28

La relación que existe entre el voltaje (V) y la corriente (I) es directamente proporcional ya que si
aumenta la corriente el voltaje también aumenta. Para todas las resistencias, esta relación
siempre será la misma.
2. Calcule la pendiente para cada una de estas gráficas. Que representa cada una de
ellas?

Pendiente Tabla 1:
𝟓𝟕.𝟎𝟐−𝟓𝟐.𝟏𝟒 𝟒𝟔.𝟏𝟏−𝟑𝟒.𝟏𝟓𝟒
𝒎𝟏 = = 𝟖. 𝟏𝟑𝒙𝟏𝟎−𝟑 𝒎𝟏 = = 𝟗. 𝟗𝟔𝒙𝟏𝟎−𝟑
𝟔𝟎𝟎𝟎−𝟓𝟒𝟎𝟎 𝟒𝟖𝟎𝟎−𝟑𝟔𝟎𝟎

𝟐𝟗.𝟐𝟑−𝟐𝟐.𝟗𝟏 𝟏𝟔.𝟖𝟕−𝟔.𝟐𝟏
𝒎𝟏 = = 𝟏𝟎. 𝟓𝟑𝒙𝟏𝟎−𝟑 𝒎𝟏 = = 𝟖. 𝟖𝟖𝟑𝒙𝟏𝟎−𝟑
𝟑𝟎𝟎𝟎−𝟐𝟒𝟎𝟎 𝟏𝟖𝟎𝟎−𝟔𝟎𝟎

𝟖. 𝟏𝟑𝒙𝟏𝟎−𝟑 + 𝟗. 𝟗𝟔𝒙𝟏𝟎−𝟑 + 𝟏𝟎. 𝟓𝟑𝒙𝟏𝟎−𝟑 + 𝟖. 𝟖𝟖𝟑𝒙𝟏𝟎−𝟑


𝒎𝟏 = = 𝟗. 𝟑𝟕𝟓𝒙𝟏𝟎−𝟑
𝟒

Pendiente Tabla 2:
𝟐𝟔.𝟐𝟎−𝟐𝟒.𝟏𝟏 𝟐𝟏.𝟎𝟒−𝟏𝟓.𝟕𝟒
𝒎𝟐 = = 𝟑. 𝟒𝟖𝟑𝒙𝟏𝟎−𝟑 𝒎𝟐 = = 𝟒. 𝟒𝟏𝟔𝒙𝟏𝟎−𝟑
𝟔𝟎𝟎𝟎−𝟓𝟒𝟎𝟎 𝟒𝟖𝟎𝟎−𝟑𝟔𝟎𝟎

𝟏𝟐.𝟗𝟖−𝟏𝟎.𝟏𝟓 𝟕.𝟖𝟗−𝟐.𝟓𝟒
𝒎𝟐 = = 𝟒. 𝟕𝟏𝟔𝟔𝒙𝟏𝟎−𝟑 𝒎𝟐 = = 𝟒. 𝟒𝟓𝟖𝟑𝒙𝟏𝟎−𝟑
𝟑𝟎𝟎𝟎−𝟐𝟒𝟎𝟎 𝟏𝟖𝟎𝟎−𝟔𝟎𝟎

𝟑. 𝟒𝟖𝟑𝒙𝟏𝟎−𝟑 + 𝟒. 𝟒𝟏𝟔𝒙𝟏𝟎−𝟑 + 𝟒. 𝟕𝟏𝟔𝟔𝒙𝟏𝟎−𝟑 + 𝟒. 𝟒𝟓𝟖𝟑𝒙𝟏𝟎−𝟑


𝒎𝟐 = = 𝟒. 𝟐𝟔𝟖𝟒𝟕𝟓 𝒙𝟏𝟎−𝟑
𝟒

Pendiente Tabla 3:
𝟏𝟖.𝟐𝟒−𝟏𝟔.𝟕𝟖 𝟏𝟒.𝟔𝟖−𝟏𝟎.𝟕𝟓
𝒎𝟑 = = 𝟐. 𝟒𝟑𝟑𝒙𝟏𝟎−𝟑 𝒎𝟑 = = 𝟑. 𝟐𝟕𝟓𝒙𝟏𝟎−𝟑
𝟔𝟎𝟎𝟎−𝟓𝟒𝟎𝟎 𝟒𝟖𝟎𝟎−𝟑𝟔𝟎𝟎

𝟗.𝟏𝟏−𝟕.𝟒𝟓 𝟓.𝟒𝟐−𝟐.𝟏𝟑
𝒎𝟑 = = 𝟐. 𝟕𝟔𝟔𝒙𝟏𝟎−𝟑 𝒎𝟑 = = 𝟐. 𝟕𝟒𝟏𝟔𝟔𝒙𝟏𝟎−𝟑
𝟑𝟎𝟎𝟎−𝟐𝟒𝟎𝟎 𝟏𝟖𝟎𝟎−𝟔𝟎𝟎

𝟐. 𝟒𝟑𝟑𝒙𝟏𝟎−𝟑 + 𝟑. 𝟐𝟕𝟓𝒙𝟏𝟎−𝟑 + 𝟐. 𝟕𝟔𝟔𝒙𝟏𝟎−𝟑 + 𝟐. 𝟕𝟒𝟏𝟔𝟔𝒙𝟏𝟎−𝟑


𝒎𝟑 = = 𝟐. 𝟖𝟎𝟑𝟗𝟏𝟓 𝒙𝟏𝟎−𝟑
𝟒

La pendiente de cada una de las tablas nos representa en cierta forma la resistencia de cada uno
de los resistores utilizados: donde a mayor pendiente, menor va a ser la resistencia presentey
mayor el paso de corriente por los resistores, bien se puede ver reflejado esto en la gráfica de la
primera tabla donde la resistencia es de 100Ω y la pendiente es mayor que en la gráfica de la
última tabla donde la resistencia es de 330Ω.
3. Grafique la relación V contra I para el bombillo con los datos de la tabla 4. La
relación es lineal?. Explique

La relación en los primeros voltajes y corrientes nos es lineal pero después de unos cuantos
datos la corriente y el voltaje tienden a tener una relación lineal pero no muy perfecta.

No es una relación lineal perfecta, porque no se satisface la ley de Ohm, es decir, su resistencia
(V/I) no es constante con voltajes y corrientes diferentes.

4. Que son elementos Óhmicos y no Óhmicos? Explica cuáles de los elementos


estudiados cumplen con estas características.

Los elementos óhmicos son aquellos en los cuales existen una relación lineal entre el voltaje y
la corriente, las 3 resistencias (100Ω, 220Ω y 330Ω) son elementos óhmicos.

5. Como haría para determinar la resistencia de un conductor, que al ser medida


utilizando el multímetro en su escala más baja, marca cero?

Conectado otra resistencia en serie, p midiendo el voltaje y la intensidad de corriente y mediante


la ley de ohm se calcule la resistencia.
CONCLUSIONES

En esta práctica se ha determinado el valor de una resistencia desconocida midiendo los valores
de corriente a través de dicha resistencia cuando se fijan distintos valores de tensión entre sus
bornes.

Se ha obtenido el valor de la resistencia a través de dos métodos distintos, el de la media


ponderada y el del ajuste lineal, resultando compatibles. El valor final de la resistencia, obtenido
a partir del método más preciso, el de la media ponderada, es de R = (164 ± 3)· 101 Ω.

Las parejas de valores de I, V se han representado en una gráfica, comprobándose que siguen
una relación lineal, con una constante c del ajuste es compatible con cero, como se espera de
una resistencia que cumpla la ley de Ohm.

Comprobar que no todos materiales son óhmicos ya que en la práctica con el bombillo pudimos
verificar experimentalmente que su resistencia no constante.

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