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INFORME
CARACTERIZACIÓN DE UNA RESISTENCIA ÓHMICA
INTEGRANTES
Oscar David Carrero Galindo-223309
Daniel Enrique Santana Acero-223269
Maikol Linares Rubiano-261947
Giovanny Hernando Díaz-223320
OBJETIVOS
1. Conocer y aprender correctamente los elementos de un circuito sencillo
2. Familiarizarse con el montaje de circuitos eléctricos
3. Determinar la influencia de resistencia interna del voltímetro en las mediciones
corrientes
INTRODUCCIÓN
Cualquier material natural ofrece oposición al paso de la corriente eléctrica a través de
ella. Este efecto se llama resistividad.
Los materiales conductores presentan una resistividad casi nula, los aislantes no permiten
el flujo de corriente y los resistivos presentan cierta resistencia. Las resistencias son
componentes eléctricos pasivos en lo que la tensión que se les aplica es proporcional a la
intensidad que circula por ellos.
Generalmente la resistencia de un material aumenta cuando crece la temperatura.
También la resistencia de conductor es proporcional a la longitud de ésta e inversamente
proporcional a su sección.
Hay que puntualizar, para que no haya malos entendidos, que a veces llamarlas
resistencias se le denominan resistores.
MARCO TEORICO
La resistencia eléctrica de un objeto es una medida de su oposición al paso de corriente.
Descubierta por Georg Ohm en 1827, la resistencia eléctrica tiene un parecido conceptual
a la fricción en la física mecánica. La unidad de la resistencia en el Sistema Internacional
de Unidades es el ohmio (Ω). Para su medición en la práctica existen diversos métodos,
entre los que se encuentra el uso de un ohmímetro. Además, su cantidad recíproca es
la conductancia, medida en Siemens.
Para una gran cantidad de materiales y condiciones, la resistencia eléctrica depende de la
corriente eléctrica que pasa a través de un objeto y de la tensión en los terminales de
este. Esto significa que, dada una temperatura y un material, la resistencia es un valor que
se mantendrá constante. Además, de acuerdo con la ley de Ohm la resistencia de un
material puede definirse como la razón de la tensión y la corriente.
Amperímetro: es un instrumento que sirve para medir la intensidad de corriente que está
circulando por un circuito eléctrico. Un micro amperímetro está calibrado en millonésimas
de amperio y un miliamperímetro en milésimas de amperio.
Si hablamos en términos básicos, el amperímetro es un simple galvanómetro (instrumento
para detectar pequeñas cantidades de corriente) con una resistencia en paralelo,
llamada shunt. Disponiendo de una gama de resistencias shunt, podemos disponer de un
amperímetro con varios rangos o intervalos de medición. Los amperímetros tienen una
resistencia interna muy pequeña, por debajo de 1 ohmio, con la finalidad de que su
presencia no disminuya la corriente a medir cuando se conecta a un circuito eléctrico.
El aparato descrito corresponde al diseño original, ya que en la actualidad los
amperímetros utilizan un conversor analógico/digital para la medida de la caída de
tensión en un resistor por el que circula la corriente a medir. La lectura del conversor es
leída por un microprocesador que realiza los cálculos para presentar en un display
numérico el valor de la corriente eléctrica circulante.
Voltímetro: es un instrumento que sirve para medir la diferencia de potencial entre dos
puntos de un circuito eléctrico.
Ley de Coulomb o principio fundamental de la electrostática: La fuerza de atracción y
repulsión entre dos cargas es directamente proporcional al producto del valor de sus
cargas e inversamente proporcional al cuadrado de las distancias entre ellas.
En la anterior fórmula:
q y q’ son las cargas que experimentan la interacción. La fuerza de atracción o repulsión
entre las caras actúa en la dirección de la recta que las une. Solo es válida para cargas
puntuales.
En el Sistema Internacional, la unidad de fuerza es el newton (N) y la distancia se expresa
en metros (m). La constante de proporcionalidad para el vacío, se expresa como:
Intensidad del campo eléctrico: Fuerza ejercida por la carga q’ sobre la unidad de carga
eléctrica positiva en un punto.
En el SI la intensidad de campo se expresa en N/C.
Su módulo depende del valor de la carga que crea el campo, su signo, el medio material y
la distancia de dicha carga al punto considerado:
Energía potencial eléctrica: Energía debida a la posición en un campo eléctrico de objetos
eléctricamente cargados. Es el trabajo que hay que realizar para mover una carga eléctrica
de posición dentro del campo eléctrico.
Potencial eléctrico: El potencial eléctrico en un punto de un campo eléctrico es la energía
potencial que posee la unidad de carga positiva en ese punto. Si es representado por V, el
potencial en un punto viene dado por:
Código de colores de las resistencias:
1. Escribir el valor numérico correspondiente a la primera banda desde la izquierda.
2. Escribir el valor numérico correspondiente a la segunda banda desde la derecha.
3. Escribir el número de ceros que indica la banda multiplicadora, la cual representa
la potencia de 10. Una banda multiplicadora de color oro indica que el decimal se
corre un lugar hacia la izquierda; una banda multiplicadora de plata indica que el
decimal se corre dos lugares a la izquierda.
4. La banda de tolerancia representa la precisión. Así que, por ejemplo, no sería
sorpresa encontrar una resistencia de 100 Ω con una tolerancia de 5% cuyo valor
medido se encuentre en algún punto dentro del rango de 95 Ω a 105 Ω.
ASPECTOS EXPERIMENTALES
Materiales:
1.
2.
3.
4.
Amperímetro.
Resistencias.
Voltímetro.
Fuente.
RESULTADOS
Preguntas:
1. Las gráficas obtenidas pasan por el origen.
2. La pendiente expresa el valor de la resistencia.
3. Las pendientes de la resistencia al realizar la medida con el voltímetro son
diferentes de las que se realizaron sin voltímetro porque éste altera la medición.
4. El voltímetro debe poseer una resistencia interna lo más alta posible, a fin de que
no produzca un consumo apreciable, lo que daría lugar a una medida errónea de
la tensión.
Práctica:

Resistencia 1:
 Resistencia obtenida: 548 Ω.
 Resistencia teórica: 2700 Ω.

Tensión (V)
19
17
15
13
8
Corriente (mA)
7.1
6.6
5.9
5
3
Tensión (V)
11
9
6
5
4
Corriente (mA)
5.9
4.9
3.1
2.9
2.1
Tensión (V)
7
6
5
4
3.03
Corriente (mA)
17.5
15
12.5
10
8
Resistencia 2:
 Resistencia obtenida: 1864 Ω.
 Resistencia teórica: 1900 Ω.

Resistencia 3:
 Resistencia obtenida: 400 Ω.
 Resistencia teórica: 390 Ω.

Resistencia 4:
 Resistencia obtenida: 584 Ω.
 Resistencia teórica: 560 Ω.
Tensión (V)
10
7
4
3
1
Corriente (mA)
17.1
12
7.1
5.2
2
CONCLUSIONES

El voltímetro debe tener una resistencia interna muy grande, ya que la corriente
no intentará pasar a través de él si es así; si la resistencia no es grande y deja pasar
corriente, se produce un consumo por parte del voltímetro y la medición será
errónea.

El amperímetro debe poseer una resistencia interna lo más pequeña posible para
que la corriente no vea su paso interrumpido como ocurre con el voltímetro.

El voltímetro debe conectarse en paralelo, ya que cuando hay un circuito en
paralelo la tensión en todos sus elementos es la misma.
El amperímetro debe colocarse en serie, para que la intensidad de corriente

circule por el amperímetro, ya que en un circuito en serie circula la misma corriente
por todos los elementos.
BIBLIOGRAFÍA
[1]
Resistencia eléctrica, Disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_el%C3%A9ctrica
[2]
Voltímetro, Disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/Volt%C3%ADmetro
[3]
Amperimetro, Disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/Amper%C3%ADmetro
[4]
R.A. Serway, “Física” Tomo II. 4ta. Edición. Editorial MC Graw-Hill (1997)
[5]
Fenómenos
eléctricos.
Grupo
Blas
Cabrera
http://www.grupoblascabrera.org/unidades/Fenomenos%20electricos.pdf
[6]
Wikipedia
la
enciclopedia
libre.
http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:DipolContour.svg
[7]
Superficies
Felipe.
equipotenciales.
Hayt, William H. Análisis de circuitos en ingeniería. Séptima edición. Editorial Mc. Graw Hill.
Disponible
Disponible
en:
en: