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Laboratorio de Electromagnetismo: Determinación de la resistividad eléctrica, Apuntes de Materiales

En este documento se presenta el procedimiento para determinar experimentalmente la resistividad eléctrica de un conductor mediante mediciones de resistencia indirectas. El documento incluye objetivos, marco teórico, tema de consulta, equipo a utilizar y procedimiento. Se realiza un análisis y presentación de resultados, incluyendo gráficas y cálculos.

Tipo: Apuntes

2020/2021

Subido el 16/10/2021

laura-carrascal-1
laura-carrascal-1 🇨🇴

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Laboratorio de Electromagnetismo
Facultad de Ciencias Básicas
Ingenierías y Arquitectura
Sincelejo – Sucre 2021
RESISTENCIA Y RESISTIVIDAD
OBJETIVOS
Caracterizar el comportamiento de un conductor en cuanto a su forma
geométrica
Determinar experimentalmente la resistividad de un conductor por medición
indirecta
MARCO TEÓRICO
La resistividad eléctrica es la propiedad que poseen los materiales a oponerse al
paso de corriente eléctrica a través de ellos. Es así que hay materiales alta
resistividad (vidrio, plástico, cerámicos) y con baja resistividad (metales, soluciones
iónicas). A partir de la resistividad, surge el concepto de resistencia eléctrica, el cual
depende de la naturaleza del material, así como de su tamaño y de la forma
geométrica (longitud y área de la sección transversal). Es así que la resistencia
eléctrica de un material se calcula como
𝑅 = ρ*𝐿
𝐴
Donde
R es la resistencia eléctrica dada en Ohmios [Ω]
es la resistividad del material dada en Ohmios – metro
ρ 𝑚]
L es la longitud del material dada en metros [m]
A es el área de la sección transversal dada en metros cuadrados [𝑚2]
TEMA DE CONSULTA
Resistividad y conductividad eléctrica
Funcionamiento y uso del multímetro
Ley de Ohm (formulación microscópica)
EQUIPO A UTILIZAR
Alambres resistivos de diversos materiales
Cinta métrica (no suministrado por el laboratorio)
Multímetro
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¡Descarga Laboratorio de Electromagnetismo: Determinación de la resistividad eléctrica y más Apuntes en PDF de Materiales solo en Docsity!

Facultad de Ciencias Básicas Ingenierías y Arquitectura Sincelejo – Sucre 2021 RESISTENCIA Y RESISTIVIDAD OBJETIVOS ● Caracterizar el comportamiento de un conductor en cuanto a su forma geométrica ● Determinar experimentalmente la resistividad de un conductor por medición indirecta MARCO TEÓRICO La resistividad eléctrica es la propiedad que poseen los materiales a oponerse al paso de corriente eléctrica a través de ellos. Es así que hay materiales alta resistividad (vidrio, plástico, cerámicos) y con baja resistividad (metales, soluciones iónicas). A partir de la resistividad, surge el concepto de resistencia eléctrica, el cual depende de la naturaleza del material, así como de su tamaño y de la forma geométrica (longitud y área de la sección transversal). Es así que la resistencia eléctrica de un material se calcula como 𝑅 = ρ*𝐿 𝐴 Donde ● R es la resistencia eléctrica dada en Ohmios [Ω] ● ρ es la resistividad del material dada en Ohmios – metro[Ω − 𝑚] ● L es la longitud del material dada en metros [m] ● A es el área de la sección transversal dada en metros cuadrados [𝑚 2 ] TEMA DE CONSULTA ● Resistividad y conductividad eléctrica ● Funcionamiento y uso del multímetro ● Ley de Ohm (formulación microscópica) EQUIPO A UTILIZAR ● Alambres resistivos de diversos materiales ● Cinta métrica (no suministrado por el laboratorio) ● Multímetro

Facultad de Ciencias Básicas Ingenierías y Arquitectura Sincelejo – Sucre 2021 PROCEDIMIENTO ● Realice el montaje indicado en la siguiente figura ● Para varias longitudes L, tomar la lectura arrojada por el multímetro y diligenciar la siguiente tabla Material Longitud (m) Resistencia (Ω) 0.2 3. 0.4 9. 0.6 13. 0.8 18. 1 20. 1.2 26. 1.4 28.

Facultad de Ciencias Básicas Ingenierías y Arquitectura Sincelejo – Sucre 2021 Entonces tenemos: R(L) = 19.087L +1. Pendiente = 19.087 = ρ 𝐴 𝐴 * 19. 087 = ρ 𝐴 = 3. 1415𝑒 − 8 𝑚 2 ρ = 5. 99𝑒 − 7Ω * 𝑚

  1. Calcular los porcentajes de incertidumbre en cada uno de los cálculos, comparando el valor obtenido de resistividad con el valor dado por el fabricante y explicar las posibles diferencias. Valor obtenido = 5. 99𝑒 − 7Ω * 𝑚 Valor real = 4. 9𝑒 − 7Ω * 𝑚 incremento = 5. 99𝑒 − 7Ω * 𝑚 - 4. 9𝑒 − 7Ω * 𝑚 =1. 09𝑒 − 7Ω * 𝑚 Incertidumbre = ( 1. 09𝑒 − 7Ω * 𝑚/ 4. 9𝑒 − 7Ω * 𝑚)*100 = 22.24%

Facultad de Ciencias Básicas Ingenierías y Arquitectura Sincelejo – Sucre 2021 RTA: Presenta una incertidumbre considerable, debido a las condiciones no ideales donde se realizaron las mediciones y a la precisión con que se tomaron las medidas

  1. Sugerir otro método y realice su respectivo esquema para determinar la resistividad de un cuerpo. Rta: Variando el área transversal del cuerpo y dejar fija su longitud, luego medir su resistencia eléctrica y tabular para sacar una ecuación que relaciona la resistencia del material en función del área, con esta podemos relacionar la pendiente la longitud y la resistividad.
  2. Conclusiones y observaciones ● La condiciones bajo las que se tomen las medidas afectan la precisión del valor leído lo que ocasiona que se acumulen errores en los resultados. ● La temperatura ambiente afecta la resistividad del material, por ende afecta la confiabilidad del valor leído. ● La precisión de los instrumentos de medición inducen errores en lo cálculos. NOTA: ● Para la entrega del informe, tener en cuenta la plantilla de presentación compartida en los laboratorios anteriores. ● No se aceptan gráficas o procedimientos matemáticos realizados a mano y posteriormente escaneados. ● Para las gráficas, utilice la herramienta software de su preferencia. ● Para las fórmulas y procedimientos matemáticos, es obligatorio la utilización de un editor de ecuaciones. ● En los informes de grupos presenciales, no se aceptan estudiantes que no hayan asistido a la toma de datos en el Laboratorio. ● En los siguientes enlaces, se muestra como realizar un análisis de mínimos cuadrados o https://www.youtube.com/watch?v=Lt_gE53lH7A (usando Geogebra)