UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA. SEDE MEDELLÍNFACULTAD DE CIENCIAS – ESCUELA DE FÍSICA

LABORATORIO DE FÍSICA ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO

RESISTIVIDAD ELÉCTRICA Y LEY DE OHM

ACTIVIDADES1. Escribir la relación funcional entre el voltaje aplicado a un alambre y la

corriente producida en él, a partir de las medidas tomadas para cada variable y de la gráfica de voltaje vs. Corriente

Como puedo obtener en el laboratorio la relación V/I?El equipo que se tiene está compuesto por una resistencia con diferentes alambres de diferentes materiales y densidades, también se cuenta con una fuente de potencial y dos voltímetros, uno para medir corriente eléctrica y otro diferencias de potencial. De esta manera puedo medir voltaje en Voltios (V) y corriente en Amperios (A). Entonces con el equipo suministrado procedemos a tomar medidas directas, con los datos generados se grafica la relación Potencial corriente y se obtendrá la pendiente para determinar el tipo de relación que estas manejan.

Cual alambre va a escoger para encontrar la relación y porque?Se escoge el alambre de mayor diámetro usando la mayor longitud posible para evitar que el alambre se caliente, en nuestro caso el más grueso de FeNi.

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 505

1015202530

4.555.5 7.39.5

1216.6

19.5 21.524.9

Corriente Vs Voltaje

2

V(v)

I (A)

Tomamos los datos subrayados en naranja oscuro en la tabla de la derecha y utilizando n= (logY2-logY1)/(logX2-logX1) (Linealizacion) hallamos el valor de n, como observamos es muy cercano a 1, asi que la grafica tiene un comportamiento lineal, directamente proporcional.

Con n= 0,96

I (A) V(v)0,37 20,85 4,551,03 5,51,36 7,31,68 9,52,22 122,97 16,63,47 19,53,92 21,54,4 24,9

2. De la gráfica obtenida en el punto anterior discutir el significado físico de la pendiente y asignarle un nombre de acuerdo a sus características y agregarlo a la ecuación obtenida en literal anterior.

Cuál es la variable independiente y cual la dependiente en el punto 1?R// la variable independiente es el voltaje, ya que es el que yo puedo regular, y de este depende la corriente que pasa por el conductor.

Que significa la pendiente de su relación encontrada? DE UN NOMBRE A ESTA Y DIGA POR QUE LA LLAMO ASÍR// A medida que aumentamos el voltaje, la corriente también va aumentando, a lo que podemos decir que son directamente proporcionales, asi que la relación entre ellas es:V=KI, donde esta constante K es una propiedad del material para dejar pasar la corriente, puede verse como una “admitancia” ya que solo pasa la corriente que el material “admite” que pase.

3. Con el equipo suministrado idear y montar experimentos que le permitan hallar la relación funcional entre la pendiente de la gráfica V vs. I, con las tres siguientes variables:

3.1. La longitud del alambre.R// Tomamos el alambre FeNi con una misma área constante, y a diferentes longitudes, con ayuda del multimetro tomamos las siguientes medidas:

2.5 3 3.5 4 4.5 50

20

40

60

807065

60555045

40

Resistencia Vs Longitud

L(Cm)

L(Cm)

R(Ω

)

Linealizamos, n= (logY2-logY1)/(logX2-logX1) (Valores subrayados con naranja en la tabla de la derecha) y obtenemos un n= 0,93Como observamos el valor obtenido es cercano a 1, lo que nos muestra que el comportamiento de la resistencia es directamente proporcional a la longitud, es decir a mayor longitud mayor resistencia.

R(Ω) L(Cm)

4,5 70

4,2 65

3,8 60

3,4 55

3,1 50

2,9 45

2,6 40

3.2. El área del alambre.R// Para este caso dejamos constante el material (alambre FeNi) y la longitud, y nuevamente con el multimetro obtuvimos los siguientes datos:

0 5 10 15 20 25 30 350

1

2

3

43.54

3.112.49

1.43

Resistencia Vs Area

A(mm2)

A(mm2)

R(Ω

)

n= (logY2-logY1)/(logX2-logX1) (Valores subrayados en la tabla de la derecha) Con esto se obtiene n=-1,59 Se puede notar que el valor de n es negativo, entonces la relación entre resistencia y área es inversamente proporcional, es decir a medida que aumenta el área de la fuente la resistencia de esta disminuye su valor. De igual manera por tomar un valor cercano a 1 la relación es lineal, es decir que la resistencia se encuentra en función del área de la fuente.

3.3. El tipo de material.En este caso tomamos dos alambres, uno FeNi y otro CrNi, de igual diámetro y longitud. Obteniendo los siguientes datos:

R(Ω) A(mm2)5,7 3,547 3,11

12 2,4932,8 1,43

FeNi (azul) CrNi (rojo)L(Cm) R(Ω) R(Ω)2

5 2,1 1,810 3,8 3,115 5,2 4,520 6,9 5,825 8,5 7,2

0 5 10 15 20 25 300

2

4

6

8

10

1.83.1

4.55.8

7.2

2.13.8

5.26.9

8.5

Resistencia Vs Material

R(Ω)R(Ω)2

L (Cm)

R (Ω

)

n= (logY2-logY1)/(logX2-logX1) (Valores subrayados en la tabla de la derecha) se obtuvo una n=0.9832 para FeNi y una n=0.96898 para CrNi

Se puede apreciar que si existe una relación directamente proporcional entre el material y la resistencia por el valor positivo de n, además al ser cercano a uno, muestra una relación lineal existente. Los valores de n para ambos alambres son de diferente magnitud, entonces podemos decir que la resistencia es proporcional al material y será mayor o menor dependiendo de este, en nuestro caso para el alambre FeNi se tiene mayor resistencia.

4. Hallar la gráfica de voltaje aplicado en una bombilla versus la corriente producida que circula por ella.Explicar el comportamiento de la gráfica y la correlación con la temperatura en el filamento de la bombilla. Que datos tomara, como y para obtener que?Se tomaran datos de corriente y potencial, de la misma forma que en el punto 1, esto lo haremos para obtener la relación entre voltaje y corriente.Los datos tomados se suministraron en la siguiente tabla y fueron graficados como se muestra en la figura.

Compare la grafica anterior con la obtenida en el punto 1? Como explica el comportamiento del bombillo en esta grafica? CUAL ES LA EXPRESION MATEMATICA QUE RELACIONA LA R:fn(T)?

I (A) V(v)0,56 10,060,57 10,310,59 11,090,61 11,940,62 12,090,64 12,710,65 13,410,67 13,970,68 14,510,69 15