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La Resistencia Como Componente, Ejercicios de Física

En el presente informe de laboratorio, se buscó establecer la influencia de una resistencia sobre la intensidad de un circuito. Dado que, todos los conductores eléctricos se oponen al paso de la corriente eléctrica en mayor o menor medida. Esto es debido a que los portadores de carga (electrones o iones) se encuentran con ciertas dificultades para desplazarse dentro del material del que forman parte. Esta oposición se denomina resistencia eléctrica de un conductor. Deduciendo de la ley de ohm qu

Tipo: Ejercicios

2019/2020

Subido el 08/10/2020

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bg1
Dpto. de Física y Electrónica
La Resistencia Como Componente
RESUMEN
En el presente informe de laboratorio, se buscó establecer la influencia de una resistencia sobre la intensidad de un circuito. Dado
que, todos los conductores eléctricos se oponen al paso de la corriente eléctrica en mayor o menor medida. Esto es debido a que los
portadores de carga (electrones o iones) se encuentran con ciertas dificultades para desplazarse dentro del material del que forman
parte. Esta oposición se denomina resistencia eléctrica de un conductor. Deduciendo de la ley de ohm que "la intensidad de la
corriente que pasa por un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial e inversamente proporcional a su
resistencia.
PALABRAS CLAVE: Resistencia, intensidad, corriente eléctrica.
Abstract In this laboratory report, it was sought to
establish the influence of a resistance on the intensity
of a circuit. Since all electrical conductors oppose the
passage of electric current to a greater or lesser
extent. This is because the charge carriers (electrons
or ions) encounter certain difficulties in moving
within the material of which they are part. This
opposition is called the electrical resistance of a
conductor. By deducing from the ohm law that "the
current intensity passing through a conductor is
directly proportional to the potential difference and
inversely proportional to its resistance.
1 INTRODUCCIÓN
La naturaleza en misma les brinda propiedades
específicas a las distintas, sustancias y materiales que
hacen parte ella, y como estos están constituidos por
átomos, y estos poseen partículas eléctricas (protones y
electrones). Por ello al variar los átomos se reúnen para
formar ciertos sólidos como, por ejemplo, los metales,
los electrones de las órbitas lejanas no permanecen
unidos a sus respectivos átomos, y adquieren libertad de
movimiento en el interior del sólido. Por tanto, en
materiales que poseen electrones libres es posible que la
carga eléctrica sea transportada por medio de ellos y
decimos que estas sustancias son conductores eléctricos.
Al contrario de los conductores eléctricos, existen
materiales o sustancias que no poseen electrones libres,
a estos cuerpos se denominan aislantes eléctricos.
En este laboratorio, se establecerá la diferencia entre
materiales conductores y no conductores, gracias a las
diferentes propiedades eléctricas de los materiales. De
igual forma, es necesario en nuestro estudio para poder
comparar la conducción de la electricidad tanto en
líquidos como en sólidos, es por ello que se realiza la
experimentación para la comprobación dicha teoría
planteada, estableciendo de este modo la importancia de
comprobar e indagar en nuestra vida diaria (en este caso
algo indispensable para el buen manejo de los
electrodomésticos y demás).
2 MARCO TEÓRICO
Se le denomina resistencia eléctrica a la oposición al
flujo de electrones al moverse a través de un conductor.
La unidad de resistencia en el Sistema Internacional es
el ohmio, que se representa con la letra griega omega
(Ω), en honor al físico alemán), en honor al físico alemán Georg Simón Ohm. Para
un conductor de tipo cable, la resistencia está dada por la
siguiente fórmula:
R=ρl
S
Donde ρ es el coeficiente de proporcionalidad o la
resistividad del material, l es la longitud del cable y S el
área de la sección transversal del mismo.
La resistencia de un conductor depende directamente de
dicho coeficiente, además es directamente proporcional
a su longitud (aumenta conforme es mayor su longitud)
y es inversamente proporcional a su sección transversal
(disminuye conforme aumenta su grosor o sección
transversal).
Para su medición, en la práctica existen diversos
métodos, entre los que se encuentra el uso de
un ohmímetro.
Por otro lado, de acuerdo con la ley de Ohm la
resistencia de un material puede definirse como la razón
entre la diferencia de potencial eléctrico y la corriente en
que atraviesa dicha resistencia, así:
R=V
I
1
pf3
pf4
pf5

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La Resistencia Como Componente

RESUMEN

En el presente informe de laboratorio, se buscó establecer la influencia de una resistencia sobre la intensidad de un circuito. Dado que, todos los conductores eléctricos se oponen al paso de la corriente eléctrica en mayor o menor medida. Esto es debido a que los portadores de carga (electrones o iones) se encuentran con ciertas dificultades para desplazarse dentro del material del que forman parte. Esta oposición se denomina resistencia eléctrica de un conductor. Deduciendo de la ley de ohm que "la intensidad de la corriente que pasa por un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial e inversamente proporcional a su resistencia. PALABRAS CLAVE : Resistencia, intensidad, corriente eléctrica.

Abstract In this laboratory report, it was sought to

establish the influence of a resistance on the intensity of a circuit. Since all electrical conductors oppose the passage of electric current to a greater or lesser extent. This is because the charge carriers (electrons or ions) encounter certain difficulties in moving within the material of which they are part. This opposition is called the electrical resistance of a conductor. By deducing from the ohm law that "the current intensity passing through a conductor is directly proportional to the potential difference and inversely proportional to its resistance.

1 INTRODUCCIÓN

La naturaleza en sí misma les brinda propiedades específicas a las distintas, sustancias y materiales que hacen parte ella, y como estos están constituidos por átomos, y estos poseen partículas eléctricas (protones y electrones). Por ello al variar los átomos se reúnen para formar ciertos sólidos como, por ejemplo, los metales, los electrones de las órbitas lejanas no permanecen unidos a sus respectivos átomos, y adquieren libertad de movimiento en el interior del sólido. Por tanto, en materiales que poseen electrones libres es posible que la carga eléctrica sea transportada por medio de ellos y decimos que estas sustancias son conductores eléctricos. Al contrario de los conductores eléctricos, existen materiales o sustancias que no poseen electrones libres, a estos cuerpos se denominan aislantes eléctricos. En este laboratorio, se establecerá la diferencia entre materiales conductores y no conductores, gracias a las diferentes propiedades eléctricas de los materiales. De igual forma, es necesario en nuestro estudio para poder comparar la conducción de la electricidad tanto en líquidos como en sólidos, es por ello que se realiza la experimentación para la comprobación dicha teoría planteada, estableciendo de este modo la importancia de comprobar e indagar en nuestra vida diaria (en este caso algo indispensable para el buen manejo de los electrodomésticos y demás).

2 MARCO TEÓRICO

Se le denomina resistencia eléctrica a la oposición al flujo de electrones al moverse a través de un conductor. La unidad de resistencia en el Sistema Internacional es el ohmio, que se representa con la letra griega omega (Ω), en honor al físico alemán), en honor al físico alemán Georg Simón Ohm. Para un conductor de tipo cable, la resistencia está dada por la siguiente fórmula:

R = ρ

l

S

Donde ρ es el coeficiente de proporcionalidad o la resistividad del material, l es la longitud del cable y S el área de la sección transversal del mismo. La resistencia de un conductor depende directamente de dicho coeficiente, además es directamente proporcional a su longitud (aumenta conforme es mayor su longitud) y es inversamente proporcional a su sección transversal (disminuye conforme aumenta su grosor o sección transversal). Para su medición, en la práctica existen diversos métodos, entre los que se encuentra el uso de un ohmímetro. Por otro lado, de acuerdo con la ley de Ohm la resistencia de un material puede definirse como la razón entre la diferencia de potencial eléctrico y la corriente en que atraviesa dicha resistencia, así:

R =

V

I

Donde R es la resistencia en ohmios, V es la diferencia de potencial en voltios e I es la intensidad de corriente en amperios [1]. Por su composición , podemos distinguir varios tipos de resistencias:  De hilo bobinado: Están constituidas por un hilo conductor bobinado en forma de hélice o espiral (a modo de rosca de tornillo) sobre un sustrato cerámico.

 Carbón prensado: Están constituidas en su

mayor parte por grafito en polvo, el cual se prensa hasta formar un tubo como el de la figura.

 Película de

carbón: Este tipo es muy habitual hoy día, y es utilizado para valores de hasta 2 watios. Se utiliza un tubo cerámico como sustrato sobre el que se deposita una película de carbón tal como se aprecia en la figura.

 Película óxido metálico: Son similares a las

de película metálica, pero sustituyendo la película metálica por otra compuesta por vidrio con polvo metálico. Como principal característica cabe destacar su mejor comportamiento ante sobrecargas de corriente, que puede soportar mejor por su inercia térmica que le confiere el vidrio que contiene su composición.  Película metálica: Tienen un coeficiente de temperatura muy pequeño, del orden de 50 ppm/°C (partes por millón y grado Centígrado). También soportan mejor el paso del tiempo, permaneciendo su valor en ohmios durante un mayor período de tiempo. Se fabrican este tipo de resistencias de hasta 2 watios de potencia, y con tolerancias del 1% como tipo estándar [2].  Metal vidriado: Como principal característica cabe destacar su mejor comportamiento ante sobrecargas de corriente, que puede soportar mejor por su inercia térmica que le confiere el vidrio que contiene su composición. Como contrapartida, tiene un coeficiente térmico peor, del orden de 150 a 250 ppm/°C. Por su modo de funcionamiento , podemos distinguir:  Dependientes de la temperatura.  Resistencias variables, potenciómetros y reóstatos

3 MONTAJE Y PROCEDIMIENTO

1. Primero se montó un circuito sencillo, sin resistencia, solo con la lámpara. 2. Se puso la tensión de funcionamiento en la fuente de la corriente a la tensión nominal de la lámpara, y se observó el brillo de está. 3. Luego se colocó sucesivamente en el circuito las resistencias de 47 Ω), en honor al físico alemán, 100 Ω), en honor al físico alemán, 150 Ω), en honor al físico alemán, 220 Ω), en honor al físico alemán, 1 kΩ, 10 kΩ y 47 kΩ y se observó el brilloΩ), en honor al físico alemán, 10 kΩ, 10 kΩ y 47 kΩ y se observó el brilloΩ), en honor al físico alemán y 47 kΩ, 10 kΩ y 47 kΩ y se observó el brilloΩ), en honor al físico alemán y se observó el brillo emitido por la lámpara, con cada una de las resistencias. Se midió en cada caso la intensidad del circuito en la escala adecuada y se llevó los valores a la tabla 1, que se muestra a continuación. 4. Al final se desenroscó la lámpara de su zócalo, y se leyó el valor de la intensidad que había impreso en el respectivo zócalo (I nominal). Tabla 1. “La resistencia como componente”

 La cuarta banda nos indica la tolerancia y si hay quinta banda, ésta nos indica su confiabilidad

- 47 Ω 4 7 ×1 ± 5% R= 47 Ω tolerancia ± 5% - 100 Ω 1 0 ×10 **± 5% R= 100 Ω tolerancia ± 5%

  • 150 Ω** 1 5 ×10 ± 5% **R= 150 Ω tolerancia ± 5%
  • 220 Ω** 2 2 ×10 ± 5% R= 220 Ω tolerancia ± 5% - 1k Ω

1 0 ×100 ± 5%

R= 1k Ω tolerancia ± 5%

- 10 k Ω 1 0 ×1kΩ, 10 kΩ y 47 kΩ y se observó el brillo ± 5%

R= 10k Ω tolerancia ±

- 47k Ω 4 7 ×1kΩ, 10 kΩ y 47 kΩ y se observó el brillo ± 5%

R= 47k Ω tolerancia ± 5%

R(Ω))

teórico

R(Ω))

funcional Er% 47 Ω), en honor al físico alemán 46,8 Ω), en honor al físico alemán 0. 100 Ω), en honor al físico alemán 99,5 Ω), en honor al físico alemán 0. 150 Ω), en honor al físico alemán 148,4 Ω), en honor al físico alemán 1, 220 Ω), en honor al físico alemán 219 Ω), en honor al físico alemán 0, 1 kΩ, 10 kΩ y 47 kΩ y se observó el brilloΩ), en honor al físico alemán 1 kΩ, 10 kΩ y 47 kΩ y se observó el brilloΩ), en honor al físico alemán 0 10 kΩ, 10 kΩ y 47 kΩ y se observó el brilloΩ), en honor al físico alemán 10 kΩ, 10 kΩ y 47 kΩ y se observó el brilloΩ), en honor al físico alemán 0 47 kΩ, 10 kΩ y 47 kΩ y se observó el brilloΩ), en honor al físico alemán 46,8 kΩ, 10 kΩ y 47 kΩ y se observó el brilloΩ), en honor al físico alemán 0,

5 CONCLUSIONES

Una vez finalizada la práctica, se pudo inferir la importancia de la resistencia como componente dentro de un circuito eléctrico. Además, se puedo determinar que la intensidad de la corriente siempre iba a ser mayor en la ausencia de resistencias; puesto que sin esta la corriente circula libremente a través de los conductores sin que exista oposición alguna. Así mismo según lo observado se dedujo, que La intensidad y la resistencia, son medidas inversamente proporcionales, ya que al aumentar una, disminuye la otra. Ello lo pudimos evidenciar, en los valores obtenidos en la tabla 2. Y con respecto a la bombilla se determinó, que para que esta mantenga su brillo, es necesario mantener cierto valor de intensidad, lo que nos conduce a un determinado valor de resistencia. Y esto lo pudimos observar, donde se presentaban valores muy grandes de resistencia, en donde la intensidad es muy pequeña, la bombilla llega al punto de no encender.

6 REFERENCIAS

[1]https://es.wikΩ, 10 kΩ y 47 kΩ y se observó el brilloipedia.org/wikΩ, 10 kΩ y 47 kΩ y se observó el brilloi/Resistencia_el %C3%A9ctrica [2]http://www.lcardaba.com/articles/R_tipos/ R_tipos.htm

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