LEY DE OHM

I.- OBJETIVOS:

- Obtener las graficas voltaje- corriente de elementos resistivos y estudiar sus
caractersticas.

II.- FUNDAMENTO TEORICO

La corriente fluye por un circuito elctrico siguiendo varias leyes definidas. La
ley bsica del flujo de la corriente es la ley de Ohm, as llamada en honor a su
descubridor, el fsico alemn Georg Ohm. Segn la ley de Ohm, la cantidad de corriente
que fluye por un circuito formado por resistencias puras es directamente proporcional a
la fuerza electromotriz aplicada al circuito, e inversamente proporcional a la resistencia
total del circuito. Esta ley suele expresarse mediante la frmula I = V/R, siendo I la
intensidad de corriente en amperios, V la fuerza electromotriz en voltios y R la
resistencia en ohmios.

La ley de Ohm se aplica a todos los circuitos elctricos, tanto a los de corriente
continua (CC) como a los de corriente alterna (CA), aunque para el anlisis de circuitos
complejos y circuitos de CA deben emplearse principios adicionales que incluyen
inductancias y capacitancias.

La corriente elctrica es una magnitud fsica que describe el flujo o movimiento
de cargas. Cuando se establece una diferencia de potencial entre dos puntos de un trozo
de material que forma parte de un circuito elctrico, este voltaje genera una corriente
elctrica a travs del mismo. La funcin matemtica que relaciona la corriente y el
voltaje depende de la sustancia constituyente, de la forma geomtrica del trozo y de la
temperatura. En esta prctica se estudiarn la relacin entre voltaje y corriente para dos
tipos distintos de dispositivos.

La resistencia R de un pedazo de material se define como la razn entre el
voltaje V que se le aplica y la corriente I que lo atraviesa:
R= V/I (1)

El valor de la resistencia R determina si el dispositivo es buen o mal conductor
de cargas elctricas. La unidad SI de R es el ohm (), definida por = V/A.
Cuando la razn I/V permanece constante para distintos voltajes y corrientes, el material
se denomina hmico y, la relacin lineal
I = V/R, (2)
(con R constante) se llama Ley de Ohm . Esta ley fue descubierta en 1827 por Georg
Simon Ohm. Cuando un material o dispositivo no satisface la Ley de Ohm, recibe el
nombre de no-hmico o no-lineal.

La corriente fluye por un circuito elctrico siguiendo varias leyes definidas. La ley
bsica del flujo de la corriente es la ley de Ohm, as llamada en honor a su descubridor,
el fsico alemn George Ohm. Segn la ley de Ohm, la cantidad de corriente que fluye
por un circuito formado por resistencias puras es directamente proporcional a la fuerza
electromotriz aplicada al circuito, e inversamente proporcional a la resistencia total del
circuito. Esta ley suele expresarse mediante la frmula I = V/R, siendo I la intensidad de
corriente en amperios, V la fuerza electromotriz en voltios y R la resistencia en ohmios.
La ley de Ohm se aplica a todos los circuitos elctricos, tanto a los de corriente continua
(CC) como a los de corriente alterna (CA), aunque para el anlisis de circuitos
complejos y circuitos de CA deben emplearse principios adicionales que incluyen
inductancias y capacitancias.














III.- PROCEDIMIENTO

1. Arma el circuito como se muestra en la fig. 1 y regulando la fuente para que entregue
6 voltios .











2. Gire el cursor del potencimetro a fin de que la tensin de salida sea nula .
3. Conecte los puntos a y b a la lmpara a fin de averiguar el comportamiento de la
resistencia de su filamento .
4. Vare el cursor del restato para medir la intensidad de corriente que circula por el
filamento del foquito cuando la diferencia de potencial es de 1 voltio .Sugerencia :
emplear una escala de 5 o 6 voltios . (en el voltmetro).
5. Repita el paso anterior para 2,3,4,5 y 6 voltios .
6. Repetir los pasos 4 y 5 para la resistencia de carbn.
7. Repita los pasos para el diodo pero teniendo cuidado de no pasar de 0.9 A (se
quema). Obtenga los datos de voltaje para corrientes de: 0.0;0.1;0.2;;0.9 A .





VI.- CALCULOS Y TRESULTADOS.

1.- Grafique I = f(V) con los valores obtenidos en los pasos 4,5,6 y 7.

1.- Para el Foco

Voltaje(v) 0.5 1 1.5 2 2.5 3 4 5
Intensidad(A) 0.28 0.35 0.4 0.44 0.48 0.51 0.59 0.61



2.- Para la Resistencia (RN1)

Voltaje(v) 0.5 1 1.5 2 2.5 3 4 5
Intensidad(A) 0.24 0.48 0.73 0.97 1.24 1.46 1.95 2.41


y = 0.0733x + 0.2788
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0 2 4 6

3.-- Para el Diodo

Voltaje(v) 6.3 6.7 6.9 7 7.1 7.15 7.2 7.2
Intensidad(A) 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8



y = 0.4845x + 0.0041
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
0 2 4 6
i
n
t
e
s
n
s
i
d
a
d

d
e

c
o
r
r
i
e
n
t
e

voltaje
i = f(v)
Series1
Linear
(Series1)
y = 2.2344x
3
- 44.268x
2
+ 292.46x - 644.1
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
6.2 6.4 6.6 6.8 7 7.2 7.4
v
o
l
t
a
g
e

corrriente
4.Para la R. De Carbn

Voltaje(v) 0.5 1 1.5 2 2.5 3 4 5
Intensidad(A) 0 0.01 0.01 0.02 0.02 0.03 0.04 0.05





5.Para la resistencia (RN2)

Voltaje(v) 0.5 1 1.5 2 2.5 3 4 5
Intensidad(A) 0.01 00.2 0.03 0.04 0.05 0.06 0.08 0.1






y = 0.0109x - 0.004
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0 1 2 3 4 5 6
v
o
l
t
a
g
e

corriente
y = 0.02x
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
0 2 4 6
v
o
l
t
a
g
e

corriente
2. En cual de los elementos se cumple la ley de Ohm y en cuales no?.Explique su
respuesta.

Segn nuestro resultado y la teora los elementos que cumplen con la ley de Ohm son:
el foquito ,el carbn y la resistencia ; debido a que la intensidad es proporcional al
Voltaje, nos damos en cuenta en eso ya que las pendientes de las graficas es 1/R
(resistencia).

Para el diodo segn la teora ,nuestra grfica pertenece a la de un diodo semiconductor,
el cual no cumple con la ley de Ohm , debido a que la diferencia de potencial no es
proporcional a la intensidad de corriente .

3. Para una diferencia de 0.8voltios, halle las resistencias de los tres elementos.

Utilizando V = I x R

Para el Foco:

y = 0.0733 x + 0.2788

y = 0.0733 (0.8) + 0.2788 = 0.33744

I = 0.33744 A

R = V/ I = (0.8)/(0.33744) = 2.3708



Para el Carbn:

y = 0.0109 x + 0.004

y = 0.0109 (0.8) + 0.004 = 0.01272 A

I = 0.01272 A

R = V/ I = (0.8)/(0.01272) = 62.8931

Para el Diodo

y = 2.2344 x
3
- 44.268 x
2
+ 292.46 x - 644.1

y = 2.2344 (0.8)
3
- 44.268 (0.8)
2
+ 292.46 (0.8) - 644.1

I = 437.3195 A

V = 1.8293 x 10
-3



4.- En el caso del diodo hay un voltaje critico a partir del cual comienza a conducir
Cul es ese valor?

Un diodo es un dispositivo que permite el paso de la corriente elctrica en una
nica direccin. De forma simplificada, la curva caracterstica de un diodo (I-V) consta
de dos regiones, por debajo de cierta diferencia de potencial, se comporta como un
circuito abierto (no conduce), y por encima de ella como un circuito cerrado con muy
pequea resistencia elctrica. Debido a este comportamiento, se les suele denominar
rectificadores, ya que son dispositivos capaces de convertir una corriente alterna en
corriente continua




Curva caracterstica del diodo

Tensin umbral, de codo o de partida (V

).
La tensin umbral (tambin llamada barrera de potencial) de polarizacin directa
coincide en valor con la tensin de la zona de carga espacial del diodo no
polarizado. Al polarizar directamente el diodo, la barrera de potencial inicial se
va reduciendo, incrementando la corriente ligeramente, alrededor del 1% de la
nominal. Sin embargo, cuando la tensin externa supera la tensin umbral, la
barrera de potencial desaparece, de forma que para pequeos incrementos de
tensin se producen grandes variaciones de la intensidad.
Corriente mxima (I
max
).
Es la intensidad de corriente mxima que puede conducir el diodo sin fundirse
por el efecto Joule. Dado que es funcin de la cantidad de calor que puede
disipar el diodo, depende sobre todo del diseo del mismo.
Corriente inversa de saturacin (I
s
).
Es la pequea corriente que se establece al polarizar inversamente el diodo por
la formacin de pares electrn-hueco debido a la temperatura, admitindose que
se duplica por cada incremento de 10 en la temperatura.
Corriente superficial de fugas.
Es la pequea corriente que circula por la superficie del diodo (ver polarizacin
inversa), esta corriente es funcin de la tensin aplicada al diodo, con lo que al
aumentar la tensin, aumenta la corriente superficial de fugas.
Tensin de ruptura (V
r
).
Es la tensin inversa mxima que el diodo puede soportar antes de darse el
efecto avalancha.
Tericamente, al polarizar inversamente el diodo, este conducir la corriente inversa de
saturacin; en la realidad, a partir de un determinado valor de la tensin, en el diodo
normal o de unin abrupta la ruptura se debe al efecto avalancha; no obstante hay otro
tipo de diodos, como los Zener, en los que la ruptura puede deberse a dos efectos:
Efecto avalancha (diodos poco dopados). En polarizacin inversa se generan
pares electrn-hueco que provocan la corriente inversa de saturacin; si la
tensin inversa es elevada los electrones se aceleran incrementando su energa
cintica de forma que al chocar con electrones de valencia pueden provocar su
salto a la banda de conduccin. Estos electrones liberados, a su vez, se aceleran
por efecto de la tensin, chocando con ms electrones de valencia y liberndolos
a su vez. El resultado es una avalancha de electrones que provoca una corriente
grande. Este fenmeno se produce para valores de la tensin superiores a 6 V.
Efecto Zener (diodos muy dopados). Cuanto ms dopado est el material,
menor es la anchura de la zona de carga. Puesto que el campo elctrico E puede
expresarse como cociente de la tensin V entre la distancia d; cuando el diodo
est muy dopado, y por tanto d sea pequeo, el campo elctrico ser grande, del
orden de 3 10
5
V/cm. En estas condiciones, el propio campo puede ser capaz de
arrancar electrones de valencia incrementndose la corriente. Este efecto se
produce para tensiones de 4 V o menores.
Para tensiones inversas entre 4 y 6 V la ruptura de estos diodos especiales, como los
Zener, se puede producir por ambos efectos.
* En nuestro caso el calor critico al cual empieza a conducir el diodo es 6.3 v


V. APLICACIONES

PLASTICOS CONDUCTORES O SEMICONDUCTORES

Los plsticos son materiales polmeros orgnicos (compuestos formados por
molculas orgnicas gigantes) que son plsticos, es decir, que pueden deformarse hasta
conseguir una forma deseada por medio de extrusin, moldeo o hilado. Las molculas
pueden ser de origen natural, por ejemplo la celulosa, la cera y el caucho (hule) natural,
o sintticas, como el polietileno y el nailon.

Los plsticos se caracterizan por una alta relacin resistencia/densidad, unas
propiedades excelentes para el aislamiento trmico y elctrico y una buena resistencia a
los cidos, lcalis y disolventes. Las enormes molculas de las que estn compuestos
pueden ser lineales, ramificadas o entrecruzadas, dependiendo del tipo de plstico. Las
molculas lineales y ramificadas son termoplsticos (se ablandan con el calor), mientras
que las entrecruzadas son termoestables (no se ablandan con el calor).

Un polmero est formado por molculas que repiten su estructura en forma peridica,
dando como resultado una cadena muy larga. Los principales componentes de dichas
molculas son tomos de carbono e hidrgeno, adems de otros elementos como el
nitrgeno, el azufre y el oxgeno, ninguno de los cuales destaca como buen conductor de
la electricidad.

Para que un polmero sea conductor, los enlaces entre sus tomos de carbono deben ser,
alternativamente, dobles y sencillos, y debe estar dopado de manera que algunos
electrones puedan ser eliminados o aadidos. Estos agujeros o electrones extras son los
que al moverse a lo largo de toda la molcula la convierten en conductora.

Los plsticos no conducen la electricidad, pero al doparlos con vapores de yodo se van
oxidando progresivamente y su conductividad aumenta hasta llegar a ser como la de los
metales.

Tipo de plsticos son conductores o semiconductores:

Muchos polmeros plsticos, como el poliacetileno, cuentan con lo que en qumica se
denomina sistemas de dobles enlaces conjugados, es decir, una serie alternada de
enlaces sencillos (sigma, fijos) y dobles (pi, algo mviles). Ello hace que se forme una
especie de nube electrnica a un lado y al otro del plano en el que est situado el
sistema alternante de enlaces. Podran ser semiconductores, pero, sin embargo, esa
disponibilidad electrnica no es suficiente para que la macromolcula adquiera la
propiedad de conductora elctrica.
Cuando ocurre esto se aumenta la conductividad de los polmeros convirtindolos en
semiconductores denominados extrnsecos. Lo que ocurre es que los electrones pueden
as saltar libremente de un tomo a otro a lo largo de la cadena (de carbonos, propias de
los polmeros), incrementando de tal manera la conductividad lo suficiente.
Especficamente entonces, un semiconductor extrnseco, es un material aislante al cual
se le agrega intencionalmente (mediante dopado) una pequea cantidad de tomos de
impureza. La conductividad de dicho conducto depender entonces de la concentracin
de impureza (o dopante) que tenga el material, en este caso polmero. Ejemplo de estos
materiales son los polmeros de acetal y la poliftalocianina.
En el desarrollo de las aplicaciones de los polmeros plsticos semiconductores y
conductores la realidad de su bajo costo ser determinante. En cuanto a las etapas
futuras que conducirn desde esta electrnica a la electrnica de escala molecular real,
sern lentas, pero fascinantes. La razn de ello es que los circuitos integrados basados
en molculas podrn conseguirse a una escala de tamao de bastantes rdenes de
magnitud inferior a las obtenibles con la electrnica basada en el silicio. Cuando se
consiga la velocidad y memoria dinmica de los ordenadores quedar multiplicado por
un factor de 100 millones respecto a los actuales. Para conseguir ese mundo electrnico
molecular el papel de los plsticos conductores es esencial.
Las posibles aplicaciones de los plsticos que son conductores o
semiconductores:
Los plsticos conductores constituyen actualmente un rea de investigacin muy
activa, y la industria los utiliza ya para muchas aplicaciones: pantallas de
ordenador que amortiguan las radiaciones, pelculas fotogrficas sin electricidad
esttica, ventanas inteligentes que filtran a voluntad la luz solar, clulas solares, diodos
emisores de luz
(LED) y las pantallas de los telfonos mviles y de las mini televisiones. Tambin
pueden ser utilizados como nervios artificiales, que seran prcticamente inertes dentro
del cuerpo humano.

En el futuro, y gracias en parte a los plsticos conductores, segn reconoce la Academia
sueca, podrn construirse "componentes electrnicos formados por molculas
individuales que aumentaran de forma extraordinaria la velocidad de los ordenadores".

En ciertas circunstancias los polmeros conductores presentan propiedades
semiconductoras, lo que los hace muy interesantes en el desarrollo de la electrnica
molecular. En el futuro ser posible construir transistores y otros componentes
electrnicos a partir de una sola molcula. Dichos elementos son los principales
constituyentes de las computadoras, por lo tanto, al disminuir considerablemente las
distancias de recorrido de los electrones en cada clculo, la velocidad de procesamiento
de informacin podra incrementarse espectacularmente. Asimismo, el tamao de las
computadoras podra reducirse mucho ms todava.

VI. CONCLUSIONES.-
Se puede observar que la ley de ohm no se cumple a cabalidad en los materiales
estudiados por que la supuesta ley de ohm no debe ser ley por que no se cumple
con todos los materiales una ley debera cumplirse para cualquier material si
excepcin lo cual no cumple.
En la experiencia con el foco y el carbn se pudo notar que la ley de ohm se
cumplir pero no a cabalidad por diferentes motivos y uno creemos que es la
calidad de los instrumentos y no tener el debido cuidado en tomar los datos para
obtener los resultados pero se nota que si se demuestra la ley de ohm.
En la practica realizada para el diodo se observa claramente que la ley de ohm
no se cumple el ajuste mas real se da con un ajuste polinomio en el cual no se
encuentra demasiando error por lo que se aplico este ajuste
En cada una de las experiencias realizadas observamos que solo algunos
elementos cumplen con la ley de ohm: el carbn y el foquito. Y el diodo presenta
una grfica diferente no lineal.
Se obtuvo las grfica de el voltaje aplicado con respecto a las lecturas de la
corriente del circuito, para el caso del carbn y el foquito. Se observa la relacin
lineal entre el voltaje aplicado y la corriente en el circuito.
Tambin se obtuvo la grfica de la corriente del circuito con respecto al voltaje
presente en el diodo. En esta curva se puede apreciar claramente como el diodo se
comporta, (en contraste de cmo acta el foquito, el carbn y su relacin lineal
entre el voltaje y la corriente) al incrementar el voltaje, vemos que da paso a una
corriente mucho mayor.
Si el signo de la diferencia de potencial cambia, tambin lo hace el de la
corriente producida, esto corresponde al intercambiar los extremos de mayor y
menor potencial del conductor, de modo que el campo elctrico, la densidad de
corriente y la corriente invierten su direccin. Esto solo se cumple para
dispositivos que cumplen con la ley de ohm.
En cambio para un diodo, una diferencia de potencial positiva, ocasionar una
corriente que fluye en la direccin positiva, pero una diferencia de potencial
negativa no producir corriente alguna o provocar una corriente muy pequea. En
consecuencia un diodo en un circuito acta como una vlvula de un sentido.






VI .BIBLIOBRAFIA.-
SEARS ZEMANSKY-YOUNG- FREDDMAN, Fsica para universitarios,
novena edicin volumen 2, ao 1999, Pg: 805-808.
juehttp://www.monografias.com/trabajos19/propiedad-electrica-
materiales/propiedad-electrica-materiales.shtml#conducc