PENSAMIENTO

“ El hombre crea para su propio beneficio. Pero no sabe que se destruye así mismo. Con la tecnología

crece el mundo pero no del todo bien.”

“Nunca consideres el estudio como una obligación, sino como una oportunidad para penetrar en el bello y

maravilloso mundo del saber.”

INTRODUCCION

El estudio de la ley de Ohm y los circuitos de corriente continua es un

excelente método para aprender a manejar conexiones e instrumentos de

medida como el voltímetro, amperímetro y fuente de alimentación y darse

cuenta de que es fácil confundir una conexión, con lo que la experiencia no

funciona. Esto pone de manifiesto la necesidad de tener un esquema del

montaje antes de iniciar cualquier manipulación.

Por medio del análisis y preparación de esta práctica los estudiantes deben

hacer muchas medidas de voltaje, intensidad y resistencia, por lo que van a

adquirir cierta soltura en el manejo del polímetro. Así mismo les va a permitir

darse cuenta de la necesidad de tabular todas las medidas realizadas para

después hacer su representación gráfica y la ecuación correspondiente.

Además es de severa importancia realizar este tipo de experiencias dentro

del laboratorio, para así poder poner en práctica aquellos conceptos

teóricos, para luego sacar nuestras propias conclusiones y repercusiones al

respecto. Debido a la existencia de materiales que dificultan más el paso de

la corriente eléctrica que otros, cuando el valor de la resistencia varía, el

valor de la intensidad de corriente en ampere también varía de forma

inversamente proporcional. Es decir, si la resistencia aumenta, la corriente

disminuye y, viceversa, si la resistencia disminuye la corriente aumenta,

siempre y cuando, en ambos casos, el valor de la tensión o voltaje se

mantenga constante. Por otro lado, de acuerdo con la propia Ley, el valor de

la tensión es directamente proporcional a la intensidad de la corriente; por

tanto, si el voltaje aumenta o disminuye el amperaje de la corriente que

circula por el circuito aumentará o disminuirá en la misma proporción,

siempre y cuando el valor de la resistencia conectada al circuito se

mantenga constante.

MEMORIA DESCRIPTIVA

UBICACIÓN GEOGRAFICA:

Proyecto : APLICANDO LA LEY DE OHMUbicación: Este proyecto se ubica en la dirección: Prolongación

Ayabaca c9, Urb. San José en el departamento de Ica,

Lugar: Universidad Nacional San Luis Gonzaga de Ica, en el Laboratorio de circuitos eléctrico I

Fecha : Octubre 2014

ANTECEDENTES:

Georg Simón Ohm, fue

un físico y matemático

alemán que aportó a la

teoría de la electricidad

la Ley de Ohm,

conocido

principalmente por su

investigación sobre las

corrientes eléctricas. Estudió la relación que existe entre la intensidad de

una corriente eléctrica, su fuerza electromotriz y la resistencia, formulando

en 1827 la ley que lleva su nombre que establece que: (U = I R).

En 1825 empieza a publicar los resultados de sus experimentos sobre

mediciones de corriente y tensiones, en el que destacaba la disminución de

la fuerza electromagnética que pasa por un cable a medida que éste era

más largo. Siguió publicando sus trabajos, hasta que ya convencido de su

descubrimiento, publica un libro en 1827 Die galvanische Kette,

mathematisch bearbeitet en el cual expone toda su teoría sobre la

electricidad, cuyo resultado más destacable fue el planteamiento de una

relación fundamental llamada en la actualidad Ley de Ohm, aunque se ha

demostrado que en realidad esta ecuación fue descubierta 46 años antes en

Inglaterra por el brillante semiermitaño Henry Cavendish.

De forma experimental, llegó a encontrar la relación existente entre las tres

magnitudes anteriores (tensión, corriente y resistencia) para un conductor

metálico. Esta relación se conoce como ley de Ohm y determina lo

siguiente:

La corriente por un conductor metálico (I) es proporcional a la tensión en

sus extremos (V). La constante de proporcionalidad entre tensión y corriente

es la resistencia que presenta el conductor (R)

Con un valor de resistencia fijo: La corriente sigue al voltaje. Un

incremento del voltaje, significa un incremento en la corriente y un

incremento en la corriente significa un incremento en el voltaje.

Con el voltaje fijo: Un incremento en la corriente, causa una

disminución en la resistencia y un incremento en la resistencia causa

una disminución en la corriente

Con la corriente fija: El voltaje sigue a la resistencia. Un incremento

en la resistencia, causa un incremento en el voltaje y un incremento

en el voltaje causa un incremento en la resistencia

GENERALIDADES

OBJETIVO GENERAL

Conocer y comprobar la ley de ohm

OBJETIVO ESPECIFICO

Conocer la Ley de Ohm y las Leyes de Kirchoff.

Estudiar las características de las resistencias, que sigue la ley de

Ohm.

Analizar circuitos eléctricos en un nivel introductorio.

Familiarizarse con el manejo de un multímetro digital y de una

fuente de voltaje.

TEORIA – LEYES

La ley de Ohm, postulada por el físico y matemático alemán Georg Simon Ohm, es una ley de la electricidad. Establece que la intensidad de la corriente que circula por un conductor es proporcional a la diferencia de potencial que aparece entre los extremos del citado conductor. Ohm completó la ley introduciendo la noción de resistencia eléctrica ; esta es el coeficiente de proporcionalidad que aparece en la relación entre y :

En la fórmula, corresponde a la intensidad de la corriente, a la diferencia de potencial y a la resistencia. Las unidades que corresponden a estas tres magnitudes en el sistema internacional de unidades son, respectivamente, amperios (A), voltios (V) y ohmios (Ω).

La Ley de Ohm establece que "La intensidad de la corriente eléctrica que circula por un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo"

Un conductor cumple la Ley de Ohm sólo si su curva V-I es lineal, esto es si R es independiente de V y de I.La lección 1 proporciona una revisión de la ley de Ohm y permite que usted calcule el voltaje, corriente y los valores de la resistencia en un circuito. La lección 1 también introduce el sistema métrico de medidas.

Un circuito es un camino (o carretera) para la corriente eléctrica. La corriente fluye a partir de un extremo de un circuito al otro extremo, cuando éstos conectan las cargas opuestas (positivo y negativo). Llamamos generalmente a estos extremos “energía” y “tierra.” La corriente fluye solamente en un circuito cerrado. Si hay una abertura en alguna parte en el circuito, la corriente no puede fluir. Cada circuito eléctrico debe contener los siguientes componentes:

- La fuente de energía.- El dispositivo de protección (fusible o interruptor).- Una carga, como por ejemplo dispositivo de control de luz.Estos dispositivos estarán conectados entre ellos por intermedio de conductores para formar un circuito eléctrico completo.

La ley de Ohm establece que la corriente en un circuito es directamente proporcional al voltaje del circuito e inversamente proporcional a la resistencia del circuito. Esto significa que la cantidad de corriente en un circuito depende de cuánto voltaje y cuánta resistencia exista en el circuito.La mayoría de los circuitos eléctricos Caterpillar en equipo móvil trabajan con fuente de energía de 12 ó 24 Voltios, la cantidad de corriente estará determinada por el valor de voltaje o resistencia presentes en el circuito. Recuerde, la corriente hace el trabajo. El voltaje es solamente la fuerza que mueve la corriente y la resistencia es oposición al flujo de corriente. Las reglas necesarias para entender, predecir y calcular el comportamiento de los circuitos eléctricos están agrupadas bajo la “Ley de Ohm”. De la ecuación de la ley de Ohm usted puede derivar las siguientes reglas generales:1. Asumiendo una resistencia fija o constante:a. Cuando el voltaje aumenta, la corriente aumenta.b. Cuando el voltaje disminuye, la corriente disminuye.2. Asumiendo un voltaje fijo o constante:a. Cuando la resistencia aumenta, la corriente disminuye.b. Cuando la resistencia disminuye, la corriente aumenta.La ley de Ohm puede ser expresada como una ecuación algebraica:E = I x R

Dónde: “E” representa la fuerza electromotriz (en Voltios)“I” representa la intensidad de corriente eléctrica (en Amperios)“R” representa la resistencia eléctrica (en Ohmios)

Si usted conoce los valores de dos parámetros de la ecuación, usted podrácalcular el tercero. Por ejemplo:– Para determinar el voltaje, multiplique la corriente con la resistencia.– Para determinar la corriente, divida el voltaje entre la resistencia.– Para determinar la resistencia, divida el voltaje entre la corriente

Algunas aplicaciones de la ley

La importancia de esta ley reside en que verifica la relación entre la diferencia de potencial en bornes de una resistencia oimpedancia, en general, y la intensidad de

corriente que circula a su través. Con ella se resuelven numerosos problemas eléctricos no solo de la física y de la industria sino también de la vida real como son los consumos o las pérdidas en las instalaciones eléctricas de las empresas y de los hogares. También introduce una nueva forma para obtener la potencia eléctrica, y para calcular la energía eléctrica utilizada en cualquier suministro eléctrico desde las centrales eléctricas a los consumidores. La ley es necesaria, por ejemplo, para determinar qué valor debe tener una resistencia a incorporar en un circuito eléctrico con el fin de que este funcione con el mejor rendimiento.

Organigrama de la ley de Ohm

En un organigrama se muestran las tres formas de relacionar las magnitudes físicas que intervienen en la ley de Ohm, V, R, I según el contexto en el que se aplique. Por ejemplo, si se trata de la curva característica I-V de un dispositivo eléctrico como un calefactor, se escribiría como: I = V/R. Si se trata de calcular la tensión V en bornes de una resistencia R por la que circula una corriente I, la aplicación de la ley sería: V= R I. También es posible calcular la resistencia R que ofrece un conductor que tienen una tensión V entre sus bornes y por el que circula una corriente I, la fórmula sería R = V/ I.

La ley de Ohm clásica o macroscópica Ley de Ohm clásica

La ley de Ohm determina que para algunos materiales —como la mayoría de los conductores metálicos— la densidad de corriente   y el campo eléctrico   se relacionan a través de una constante  llamada conductividad, característica de cada sustancia.7 Es decir:

Esta es la ley de Ohm en forma local, obtenida a partir de la noción del campo eléctrico que acelera a los electrones que se desplazan libremente por el metal conductor. Gracias a ella se ha obtenido la ley clásica o macroscópica:

Aquellos materiales que cumplen dicha ley se les llama óhmicos mientras que a los que no la cumplen se les denomina no óhmico. Esta ley contiene menos información, al ser escalar, que la ley vectorial para la densidad de corriente (incluye módulo, dirección y sentido).No se puede considerar la ley de Ohm como una ley fundamental de la naturaleza ya que solo la cumplen ciertos materiales por lo que se considera una relación empírica.7 Sin embargo, esta ley tiene aplicación para una gran variedad de materiales, en especial los metales. Incluso en los materiales no óhmicos, como los semiconductores, la

relación   o curva característica, tiene tramos lineales donde es aplicable la ley de Ohm.

RECOLECCION DE DATOS

Nro.XiV.

Exp.

V. Exp. Promedio

E.A.= |Pv. Exp-V.exp|

EAValor Probable

Vp=Vexp+EAΣ Vp/4

1 1.65

1.603 mA

/1.65 -1.603/= 0.047

0.039 mA

Vp1=1.65 +0.047=1.697 mA

1.642 mA

2 1.49/1.49 -1.603/=

0.113Vp2=1.49 +0.113 =1.603 mA

3 1.60 /1.60-1.603/=

0.003Vp3=1.60 +0.003 =1.603mA

4 1.63 /1.63-1.603/=

0.027Vp4=1.63 +0.027 =1.657 mA

5 1.61 /1.61-

1.603/=0.007 Vp5 =1.61 + 0.007=1.617 mA

6 1.64 /1.64 -

1.603/=0.037 Vp6 =1.64 +0.037 =1.677 mA

1° Esta ventana de datos es la teoría de errores; que lo aplicamos en 6 pilas diferentes.

Error Porcentual E%: ( EA / x) x100% = (0.039 / 1.603 ) x 100% = 0.24%

2°do

Sacamos cuando es valor real de las 6 pilas en series que es: 9,62V

3°ro

Obtenemos el valor dado por los colores que obtienen las cuatro resistencias:

1. R1=5600Ω2. R2=22Ω3. R3=390Ω4. R4=180Ω

4°to

Obtenemos la tolerancia debida a cada una las 4 resistencias:Tolerancia es de color oro

1. R1=5600Ω

+5%=5880Ω-5%=5320Ω

2. R2=22Ω

+5%=23,1Ω-5%=20,9Ω

3. R3=390Ω

+5%=409,5Ω-5%=370,5Ω

4. R4=180Ω

+5%=189Ω-5%=171Ω

5°to

Obtenemos el valor de las cuatro resistencias medidos por el multímetro:1. R1=5580Ω

2. R2=22Ω

3. R3=382Ω

4. R4=177Ω

MATERIALES USADOS Un protoboard:

4 RESISTENCIAS:

1. 5600 Ω 2. 22 Ω 3. 390 Ω 4. 180 Ω

6 pilas:

Un multímetro:

Una calculadora:

Cables de conexión:

Hojas de cálculos:

PROCEDIMIENTO1°ERO._ Medimos con el multímetro a cada uno de las 4 resistencias para saber

cuánto es su valor real 2°do ._Sacamos su tolerancia y a cada una de las resistencias le sumamos y restamos a su valor dado

3°er._ Sumamos las cuatros resistencias en los siguientes criterios:La suma de los valores dados por las resistenciasLa suma de las 4 resistencias dadas lo cual le hemos restado la tolerancia a su valor dadoLa suma de las 4 resistencias dadas lo cual le hemos sumado la tolerancia a su valor dadoLa suma de las 4 resistencias dadas lo cual le hemos obtenido su valor real con el multímetro

4°to._colocamos las resistencias en el protoboard

5°to._colocamos las 6 pilas; en cada extremo de las 4 resistencias

6°to._ Una vez que se tiene el circuito armando medimos el voltaje de las pilas, para poder conocerlo con exactitud.

7°to._ Una vez que se tiene el circuito armando medimos el voltaje de las pilas, para poder conocerlo con exactitud.

8°vo._ Una vez que se tiene el circuito armando medimos el voltaje de las pilas, para poder conocerlo con exactitud.

10°vo._ hallamos la intensidad eléctrica en cada una de las resistencias.

CALCULOS Y RESULTADOS

1°ero._Obtenemos las suma de las 6 pilas:

= ∑V1+V2+V3+V4+V5+V6 = 9,62V

1.65 1.491.60 1.63 1.61 1.64

2°do._Obtenemos la suma de las resistencias:

∑R=R1+R2+R3+R4

5600Ω + 22Ω + 390Ω+ 180Ω = 6192Ω

3°ero._Obtenemos el valor de cada resistencia con su debida tolerancia:

R1: 5600 Ω +5%= 5600 + 5600*5% = 5880Ω-5% = 5600 – 5600*5% = 5320Ω

R2: 22Ω

+5%=22 + 22*5% = 23,1Ω-5% =22 - 22*5% = 20,9Ω

R3: 390Ω +5%=390 + 390*5% = 409,5Ω-5% =390 – 390*5% = 370,5Ω

R4: 180Ω

+5%=180 + 180*5% = 189Ω-5% =180 – 180*5% = 171Ω

4TO._Obtenemos las suma de las resistencias, de la tolerancia del porcentaje positivo:

R1+ R2 + R3 H+ R4 = +5%5880Ω + 22Ω +390Ω + 180Ω = 6501,6Ω

5To._Obtenemos las suma de las resistencias, de la tolerancia del porcentaje negativo:

R1 – R2 – R3 – R4 = - 5%5880Ω - 22Ω - 390Ω - 180Ω = 5882,4Ω6To._Obtenemos las suma de las resistencias, con su valor real medido con el multímetro:

5580Ω + 22Ω + 382Ω + 177Ω = 6161Ω7o._ Hallamos la intensidad eléctrica en cada resistencia:

I N1= V/Req = 9V/6192Ω = 1,45 x 10-3Amp

I N2 = V/Req = 9V/5882,4Ω = 1,53 x 10-3Amp

I N3 = V/Req = 9V/6501,6Ω = 1,38x 10-3Amp

I N4 = Vreal/Req.real = 9, 62V/6192Ω = 1,56 x 10-3Amp

CONCLUSIONES

Bueno en conclusión aplicamos la ley de ohm. En el trabajo establecido lo que se ha hecho en el aula es calcular las intensidades de corriente eléctrica.La ley de ohm se manifiesta claramente tras haber contrastado nuestros resultados con otros grupos. Los resultados teóricos tanto como prácticos han sido satisfactorios lo que nos lleva a la conclusión de que la ley se cumple correctamente.

BIBLIOGRAFIA

http://www.dfi.uchile.cl/labfi35a/Experim_all/ley-Ohm.pdf

http://www.asifunciona.com/electrotecnia/ke_ley_ohm/ke_ley_ohm_1.htm

http://www.investigacionyciencia.es/

http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Ohm