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Profesora: Elsa Rubiela Ochoa
PRACTICA N°6: RESISTIVIDAD
Daniel Bermúdez, Angie Tatiana Fúquene, Juan Sebastián Sánchez, Julián Ortega
Resumen
La resistividad es una propiedad de los materiales que hace referencia a la oposición del material al flujo de corriente. La resistencia es una magnitud que expresa la oposición del flujo de corriente eléctrica a través de un conductor y es directamente proporcional a la resistividad y a la longitud e inversamente proporcional al área de un alambre conductor. En el presente informe se analizó esta relación y se concluyó que la resistencia aumenta de forma lineal con respecto a la longitud y a partir de estos datos y el área del alambre se puede hallar la resistividad.
Palabras Clave: Resistividad, resistencia, alambre conductor.
I. INTRODUCCIÓN
RESISTIVIDAD:
La resistividad es una propiedad de los materiales que hace referencia a la oposición del material al flujo de corriente. Está directamente relacionada con las vibraciones de las partículas internas, la composición atómica, y otras variables microscópicas. se mide en ohmiosmetro(Ωm).
Definimos la resistividad como el campo eléctrico sobre la densidad de corriente, expresado de forma matemática.
donde “⍴” es la resistividad, “E” el campo eléctrico y “J” la densidad de corriente [1].
Resistencia:
La resistencia es una magnitud que expresa la oposición del flujo de corriente
eléctrica a través de un conductor. Es medida en Ohms y representada por la letra omega Ω, expresado de forma matemática:
“R” es la resistencia, “i” es la corriente eléctrica, y “V” es el voltaje.[2]
La resistencia de un alambre conductor a una determinada temperatura es directamente proporcional a su longitud e inversamente proporcional a su área de sección transversal. Se calcula multiplicando un valor llamado coeficiente de resistividad (diferente para cada material) por la longitud del mismo y dividiéndolo por su área. La unidad para medir la resistencia eléctrica es el OHM (Ώ). Para realizar el cálculo de la resistencia que ofrece un material al paso de la corriente eléctrica, se utiliza la siguiente fórmula:
Profesora: Elsa Rubiela Ochoa
Dónde:
R= resistencia del conductor (Ώ).
ρ = resistividad del material de que esta hecho el conductor (Ω∙m)
L= longitud del conductor (m)
A= área de la sección transversal del conductor (m2). [3]
En resumen, la resistividad aplica a los materiales y siempre será la misma sin importar la cantidad que se tenga, sin embargo, la resistencia sí depende de la cantidad, el tipo y las dimensiones del conductor. Esto se comprobó en el presente informe, donde se tomaron los datos de resistencia, distancia y corriente de diferentes alambres y se analizó su comportamiento.
II. PROCEDIMIENTO Montaje 1: Para la primera parte del experimento se tomaron los datos de resistencia con un ohmímetro y longitud con una cinta métrica de alambres de un material
llamado konstantan, el cual se puede observar en la ilustración 1, y se analizó su comportamiento.
Ilustración 1 Alambres Montaje 2: Para la segunda parte del experimento se tomaron los datos de corriente y longitud para alambres del mismo material con un voltaje constante.
III. ANALISIS Y RESULTADOS
Parte 1. Medición de la resistencia para varios valores de longitud
- Se presentan los datos tomados del alambre 1 del video de referencia.
Tabla 1. Datos obtenidos del video
Datos alambre 1 R () 0,5 0,6 0,7 0,8 0, L (m) 0,04 0,14 0,46 0,63 1,
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- El comportamiento que se presenta en la grafica es de forma lineal, ya que si la longitud (m) asciende la resistencia () aumenta en forma lineal. En ambos casos
- El diámetro del alambre 1 es de ɸ = y el del alambre 2 es de ɸ=. Teniendo en cuenta que en las graficas la ecuación de la recta es y=Bx+A.
- Sabiendo que B es la pendiente de la recta .Las unidades de B son:^
(2)
(3)
(4)
- Las unidades del área serian m^2
- Por lo cual las unidades de resistividad serian: *m
- Para el alambre 1 :
- Para el alambre 2:
- Con el dato obtenido experimental se busco un material que tuviera una resistividad cercana para compararla con el dato experimentalmente.
Tabla 3. Comparación de datos
Alambre Dato experimental Material Resistividad del material (^1) Níquel (^2) Plomo
- Calculamos el error porcentual
Tabla 4. Error porcentual
Dato teórico Dato experimental Error %
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Parte 2. Medición de la corriente para diferentes longitudes
- Se presentan los datos tomados del alambre 3 del video de referencia.
Tabla 5. Datos obtenidos del video 3
Datos alambre 3 L(m) 0,10 0,11 0,33 0,45 0,56 0,70 0,85 1 I (A) 0,58 0,32 0,21 0,16 0,13 0,11 0,09 0,
- Nos piden graficar R Vs L, por lo cual debemos hallar la resistencia.
(6)
- Teniendo en cuenta que tenemos un voltaje fijo de V= 0.
Tabla 6. Datos de resistencia obtenidos de la ecuación 7
V (Vol) 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0, I (A) 0,58 0,32 0,21 0,16 0,13 0,11 0,09 0, R () 1,03^ 1,88^ 2,86^ 3,75^ 4,62^ 5,45^ 6,67^ 7,
R () 1,03 1,88 2,86 3,75 4,62 5,45 6,67 7, L(m) 0,10 0,11 0,33 0,45 0,56 0,70 0,85 1
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Grafica 4. Resistencia en función de la longitud (Alambre 4)
- El comportamiento que se presenta en la grafica es de forma lineal, ya que si la longitud (m) asciende la resistencia () aumenta en forma lineal. En ambos casos
- El diámetro del alambre 3 es de ɸ = y el del alambre 4 es de ɸ= - Para el alambre 3 :
- Para el alambre 4:
- Con el dato obtenido experimental se busco un material que tuviera una resistividad cercana para compararla con el dato experimentalmente.
Tabla 9.Comparación de datos
Alambre Dato experimental Material Resistividad del material (^3) Acero (^4) Manganina
- Calculamos el error porcentual.
y = 1,1769x + 0,
R² = 0,
0,
0,
0,
0,
0,
1,
1,
1,
1,
0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,
Resistencia (
Longitud (m)
Resistencia en funcion de la
longitud
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Tabla 10. Error porcentual
Dato teórico Dato experimental Error % 8.33% 2.96%
IV. CONCLUSIONES
Se entendió que la resistividad es un factor meramente del material al paso de cargas y que la resistencia es dependiente de la forma del material por donde pasara las carga. Se analizó que la corriente tiene relación con la resistividad por la ley ohm ya que contempla la resistencia y esta es proporcional con la resistividad. Diferenciar el material por medio de la resistividad es más complicado ya que los valores obtenidos no pueden asegurar un valor correcto, debido a que se basa en la mayor aproximación según los datos registrados y la cantidad de información de resistividad de materiales es muy diversa.
Se comprobó una relación inversamente proporcional entre la resistencia del alambre y el área de la sección transversal. A partir de la pendiente y el área transversal se puede hallar la resistividad del alambre.
V. REFERENCIAS
[ 1 ] “Resistividad eléctrica” En: acmax.mx. Disponible en: https://acmax.mx/resistividad
[2]"Resistencia y Resistividad". En: calculisto. Disponible en: https://www.calculisto.com/topics/circuit os-electricos/summary/
[3] “¿Cómo calculamos la resistencia eléctrica?” En: uaeh. Disponible en: https://www.uaeh.edu.mx/scige/boletin/pr epa2/n4/p2.html
