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REPORTE 3 - LEY DE OHM
Cecilia Albuquerque, Santiago Barrionuevo, Fernando Parra
Curso de Física Experimental III (2014)
Departamento de Física, Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Nacional de La Plata
RESUMEN Medición indirecta de resistencia eléctrica a través de la implementación voltímetro/amperímetro, se resalta la
importancia de ver como se manifiestan los errores que se cometen al emplearse métodos de lectura indirecto. Para este ensayo
se determinaran los errores cometidos en la conexión larga y la conexión corta.
FUNDAMENTOS
segunda, llamada conexión larga, es el amperímetro el que está
colocado directamente en la misma rama del elemento a medir
y por tanto compartiendo con éste la misma intensidad, en
tanto que el voltímetro es alimentado por la tensión incógnita
incrementada en la caída de tensión que la corriente produce
en el amperímetro.
Es el procedimiento que parece más sensato teniendo en cuenta la definición de la resistencia eléctrica, aunque como el
análisis detallara más adelante este método es el que proporciona los resultados menos precisos aunque ciertamente es un
método muy práctico ya que el conexionado es sencillo y no
requiere de la utilización de puentes de medida que requieren
calibración específica y condiciones de medida más controladas. El elemento en prueba se alimenta con una fuente de
tensión continua estable y se miden lo más simultáneamente
posible y con los correspondientes instrumentos los valores de
diferencia de potencial y de intensidad. El valor resultante de
la resistencia es:
U
(1)
I
Es importante señalar que los valores de ensayo deben ser
tales que no produzcan perturbaciones o daños al elemento
cuya resistencia se quiere medir. La intensidad de prueba debe
ser tal que no produzca calentamientos por efecto Joule inadecuados, esfuerzos mecánicos de origen electrodinámico que
puedan producir choques o deterioros o que si el elemento en
ensayo es una bobina no produzca intensidades o inducciones
de campo magnético que puedan alterar las características de
núcleos o elementos ferromagnéticos afectados.
La exactitud de este procedimiento está directamente ligada
a la medición de los dos parámetros eléctricos. Ciertamente
la utilización de instrumentos de medida con un menor error,
mejora notablemente la exactitud; sin embargo, si es necesario
la determinación de la resistencia electrica con un elevado
grado de exactitud, se aconseja la utilización de un puente, ya
que el mismo se desliga totalmente de los errores concernientes
a los instrumentos utilizados siendo el único factor influyente
la sensibilidad del galvanómetro.
R=
Figura 1: Representación de una conexión corta.
R : resistencia a medir
Rv : resistencia interna del voltímetro
Ra : resistencia interna del amperímetro
Im : corriente medida por el amperímetro
I : corriente que circula por la resistencia a medir
Iv : corriente de consumo del voltímetro
V m : tensión leída en el voltímetro
MÉTODO EXPERIMENTAL
Las dos conexiones mostradas en la Figura 1 & 2 muestran
las dos posibilidades topológicas de conexión del voltímetro y
amperímetro. En la primera, llamada conexión corta, el voltímetro está conectado directamente a las bornes del elemento
a medir por lo tanto el valor de tensión medido es el verdadero
(en virtud de la exactitud del instrumento); a diferencia del
amperímetro que está colocado en una rama que recoge no
sólo la intensidad de la resistencia incógnita sino también la
consumida por el voltímetro lo cual da una valor mayor al
debido, y por tanto un valor aparente de resistencia menor
del real. Este hecho exigiría la utilización de instrumentos
o voltímetros que no consumieran corriente tales como voltímetros electrostáticos o procedimientos de compensación.
Afortunadamente en la mayoría de las ocasiones se puede
obviar esta exigencia sin merma excesiva de precisión. En la
Figura 2: Representación de una conexión larga.
V : caída de tensión en los bornes de la resistencia a medir
R : resistencia incógnita
Va : caída de tensión en los bornes del amperímetro
Vm = V + Va : caída de tensión total que se produce en la
resistencia a medir.
RESULTADOS Y DISCUCIÓN
De acuerdo a la experiencia realizada se comprueba la existencia de una resistencia crítica, dicha resistencia establece
una cota para discernir entre la utilización de una conexión
1
corta o larga, de acuerdo a lo expuesto la resistencia crítica
puede calcularse como:
FORMULA RESIS CRITICA.
Análisis de datos:
Figura 4: Representación de una conexión larga.
CONCLUSIÓN
Referencias
Figura 3: Representación de una conexión larga.
I.
[1] R.A Serway Física (Pearson Educación, 2001), ap. 23.6.
(Lentes delgadas), 770-784
Apéndice
Resistencia (Ω)
15
25
35
45
Conexión corta
Tensión (V ) Corriente (A)
2.22
0.15
2.22
0.15
2.86
0.12
2.90
0.12
2.90
0.09
2.84
0.08
2.96
0.07
2.91
0.07
Conexión larga
Tensión (V ) Corriente (A)
2.40
0.15
2.28
0.14
2.91
0.11
2.92
0.11
2.97
0.08
2.93
0.08
2.93
0.06
2.87
0.06
Tabla 1: tabla1
Resistencia (Ω)
35
45
55
65
Conexión corta
Tensión (V ) Corriente (A)
10.20
0.29
10.30
0.29
13.00
0.29
13.00
0.29
14.40
0.26
14.50
0.26
14.40
0.22
14.40
0.22
Tabla 2: tabla1
2
Conexión larga
Tensión (V ) Corriente (A)
11.70
0.30
11.50
0.29
13.60
0.30
13.55
0.29
14.60
0.26
14.85
0.27
15.00
0.23
15.00
0.23