Download Ley de Ohm - Instituto San Roman

Facultad de Ingeniería y Ciencias Exactas
Departamento de Tecnología Industrial y Servicios
Materia: Electricidad y Magnetismo
Código: 3.3.065
Revisión: Marzo 2011
Práctica nº: 4
Nombre: LEY DE OHM
Objetivo de la guía: Lograr que los estudiantes profundicen conceptos sobre la relación entre tensión y corriente
mediante la aplicación de la ley de Ohm.
Esta práctica se realizará en los laboratorios del Edificio Tecnológico. Esté
atento a las normas de seguridad y a las indicaciones. Ante cualquier
indicio de riesgo o accidente se solicita informar inmediatamente al
docente a cargo o llamar a los internos: Enfermería:**5; Seguridad **1;
Técnicos de Laboratorio **4
1. OBJETIVOS DE LA EXPERIENCIA
a. Lograr que los estudiantes profundicen conceptos sobre la
relación entre tensión y corriente mediante la aplicación de
la ley de Ohm.
2. CONCEPTOS TEÓRICOS
La ley de Ohm
La ley de Ohm nos da la relación que existe entre la tensión,
corriente y resistencia eléctrica en un conductor. Establece que la
corriente I que circula por él es proporcional a la diferencia de
potencial
V
entre
sus
extremos,
siendo
la
constante
de
proporcionalidad el inverso de la resistencia del conductor.
La Ley de Ohm se puede entender con facilidad si se analiza un
circuito donde están en serie, una fuente de tensión (una batería de
12 voltios) y una resistencia de 6 Ohms.
Se puede establecer una relación entre la tensión de la batería, el
valor de la resistencia y la corriente que entrega la batería y que
circula a través de dicha resistencia.
Esta relación es: I = V / R
y se conoce como la Ley de Ohm
Entonces la corriente que circula por el circuito (por la resistencia
o resistor) es: I = 12 Voltios / 6 ohms = 2 Amperios.
De la misma manera, de la fórmula se puede despejar la tensión en
función de la corriente y la resistencia, entonces la
Ley de Ohm
queda: V = I * R.
Así si se conoce la corriente y la resistencia se puede obtener la
tensión entre los terminales de la resistencia, así:
V = 2 Amperios
* 6 ohms = 12 V
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I
V = 12 Volt
R = 6 Ohms
Figura Nro 1
Al igual que en el caso anterior, si se despeja la resistencia en
función de la tensión y la corriente, y se obtiene la Ley de Ohm de la
forma: R = V / I.
Entonces si se conoce la tensión en la resistencia y la corriente que
pasa por ella se obtiene que: R = 12 Voltios / 2 Amperios = 6 ohms
Es interesante ver que la relación entre la corriente y la tensión en
una resistencia siempre es lineal y la pendiente de esta línea está
directamente relacionada con el valor de la resistencia. Así, a mayor
resistencia mayor pendiente.
Para recordar las tres expresiones de la Ley de Ohm se utiliza el
siguiente triángulo que tiene mucha similitud con las fórmulas
analizadas anteriormente.
Figura Nro 2
Recordemos que las unidades de las tres variables con las siguientes:
V = Voltios; I = Amperios;
R = Ohms
En función de lo expresado hasta aquí, podemos analizar 3 Casos:
- Resistencia fija. La corriente sigue a la tensión. Un incremento en
la tensión, significa un incremento en la corriente y un incremento en
la corriente significa un incremento en la tensión.
- Tensión fija. Un incremento en la corriente, se debe a una
disminución en la resistencia y un incremento en la resistencia causa
una disminución en la corriente
- Con la corriente fija. La tensión sigue a la resistencia. Un
incremento en la resistencia, causa un incremento en la tensión y un
incremento en la tensión se debe a un incremento en la resistencia
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El gráfico de la Figura 3 nos permite visualizar la relación entre
tensión y corriente, donde podemos observar que a mayor pendiente de
la recta corresponde una mayor resistencia: Las pendientes de estas
líneas rectas representan el
pendiente, mayor resistencia.
valor
de
la
resistencia.
A
mayor
Con ayuda de estos gráficos se puede obtener un valor de corriente
para un resistor y una tensión dados. Igualmente para una tensión y un
resistor dados se puede obtener la corriente.
Volt
12
11
10
2500 Ohms
9
8
7
6
5
1000 Ohms
4
3
2
1
250 Ohms
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
mA
Figura Nro 3
3. ELEMENTOS UTILIZADOS




Fuente de tensión 12V.
Resistencias.
Multímetro
Amperímetro
3
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4. DESCRIPCIÓN DE LA PRÁCTICA
La práctica consistirá en realizar dos series de mediciones en las
cuales se verificará la relación entre tensión y corriente bajo
diferentes condiciones, para ello se armará el circuito de la figura
Nro 4.
5. GUÍA DE TRABAJO
Resistencia Fija: Mantener el valor de la resistencia constante y
variar el valor de tensión entregado por la fuente de alimentación.
Registrar los valores de corriente en la tabla 1.
a. De acuerdo a los valores obtenidos en la experiencia realizar un
gráfico en coordenadas cartesianas de corriente en función de la
tensión.
b. Describir lo observado teniendo en cuenta la ley de Ohm.
c. Si el resistor posee una tolerancia del 5% propagar errores y
determinar los valores límites de corriente superior e inferior
para cada medición.
d. Graficar en el mismo sistema de coordenadas la
indeterminación surgida de la propagación de errores.
Tensión Fija: Mantener el valor de la tensión
Registrar los valores de corriente en la tabla 2.
fija
y
banda
de
variar
R.
a. De acuerdo a los valores obtenidos en la experiencia realizar un
gráfico en coordenadas cartesianas de corriente en función de la
resistencia.
b. Describir lo observado teniendo en cuenta la ley de Ohm.
c. Si el resistor posee una tolerancia del 5% propagar errores y
determinar los valores límites de corriente superior e inferior
para cada medición.
d. Graficar en el mismo sistema de coordenadas la
indeterminación surgida de la propagación de errores.
banda
de
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6. ESQUEMA DE ARMADO Y MEDICIÓN
Figura Nro 4
7. CONCLUSIONES.
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Tensión
(Volts)
Resistencia
(Ohms)
1
100
2
100
3
100
4
100
5
100
6
100
7
100
8
100
9
100
10
100
Corriente
medida
(mA)
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V/R
(mA)
Tabla Nro 1
Tensión
(Volts)
Resistencia
(Ohms)
Corriente
medida
(mA)
V/R
(mA)
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
Tabla Nro 2
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ANEXO 1: Identificación del valor de resistencias comerciales mediante
ele código de colores.
De acuerdo con dicho código los resistores se pueden identificas pór
las bandas de color fijadas en el cuerpo del mismo y han de
interpretarse de la siguiente manera:
 La primera banda es la más próxima a uno de los extremos. Si hay 4
bandas será más fácil identificar la última pues siempre será oro o
plata.
 El color de la primera franja indica la primera cifra significativa
de la resistencia.
 El color de la segunda indica la segunda cifra significativa.
 El color de la tercera indica el factor multiplicador.
 El color de la cuarta indica la tolerancia.
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Ejemplo:
Si un resistor tiene las siguientes bandas de colores:
rojo
amarillo
verde
oro
2
4
5
+/- 5 %
El resistor tiene un valor de 2.400.000 Ohmios +/- 5 %
El valor máximo de este resistor es: 2.520.000 Ω
El valor mínimo de este resistor es: 2.280.000 Ω
El resistor puede tener cualquier valor entre el máximo y mínimo
calculados.
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