Corriente y resistencia eléctricas

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Carmen Martin Castro
hace 6 años
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Práctica 7 Corriente y resistencia eléctricas Elaborado por: Revisado por: Autorizado por: Vigente a partir de : M.I. Juan Carlos Cedeño Vázquez Ing.

1 Práctica 7 Corriente y resistencia eléctricas Elaborado por: Revisado por: Autorizado por: Vigente a partir de : M.I. Juan Carlos Cedeño Vázquez Ing. Juan Manuel Gil Pérez Ing. Francisco Miguel Pérez Ramírez M.I. Mayverena Jurado Pineda Quím. Antonia del Carmen Pérez León Ing. Gabriel Alejandro Jaramillo Morales 8 de agosto de 2016

2 1. Seguridad en la ejecución Peligro o Fuente de energía Riesgo asociado 1 Tensión Alterna Electrocución 2 Tensión Continua Daño a equipo 2. Objetivos de aprendizaje I. Objetivo General: El alumno analizará los conceptos de corriente y resistencia eléctrica y los aplicará a través de la Ley de Ohm. Conocerá el concepto de potencia eléctrica y lo verificará mediante el estudio de efecto de Joule en materiales conductores. II. Objetivos específicos: Conocer y utilizar el concepto de corriente eléctrica. Definir la cantidad llamada resistencia eléctrica. Conocer la ley de Ohm Calcular la potencia eléctrica de un elemento conductor y experimentar con sus efectos. 3. Introducción La Ley de Ohm, postulada por el físico y matemático alemán Georg Simon Ohm, es una de las leyes fundamentales de la electrodinámica, estrechamente vinculada a los valores de las unidades básicas presentes en cualquier circuito eléctrico como son: 1. Diferencia de potencial (V), en volts [V]. 2. Intensidad de corriente eléctrica (I), en amperes [A]. 3. Resistencia eléctrica (R) en ohms [ ]. Existen materiales que oponen resistencia al paso de la corriente eléctrica en su interior, en estos materiales de acuerdo a la Ley de Ohm, para una diferencia de potencial constante el valor de la resistencia eléctrica varía inversamente proporcional al valor de la corriente eléctrica. Es decir, si la resistencia aumenta, la corriente disminuye y viceversa, siempre y cuando, am ambos casos, la diferencia de potencial se mantenga fija. 2

Por otro lado, de acuerdo con la propia Ley de Ohm, el valor de la diferencia de potencial es directamente

corriente que circula por el circuito aumentará o disminuirá en la misma proporción, siempre y cuando el valor de la

El postulado general de la Ley de Ohm afirma que el flujo de carga o corriente eléctrica que circula por un circuito

la resistencia de la carga que tiene conectada. 4. Equipo y Material Foto 1. Fuente de 0-6 [V] y 0-3.3 [A] de c.d. Foto 2.

3 Por otro lado, de acuerdo con la propia Ley de Ohm, el valor de la diferencia de potencial es directamente proporcional a la intensidad de la corriente; por tanto, si la diferencia de potencial aumenta o disminuye 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. El postulado general de la Ley de Ohm afirma que el flujo de carga o corriente eléctrica que circula por un circuito eléctrico cerrado, es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada, e inversamente proporcional a la resistencia de la carga que tiene conectada. 4. Equipo y Material Foto 1. Fuente de 0-6 [V] y [A] de c.d. Foto 2. Multímetro digital con cables. Foto 3. Soporte con alambre de nicromel. Foto 4. Tablero con diferentes muestras de alambre nicromel. Foto 5. Cables para conexión (proporcionados por los alumnos). 3

4 5. Desarrollo Actividad 1 Resistencia eléctrica en función de la longitud del conductor Con el equipo y material indicado, verifica el tipo de proporcionalidad que existe entre los valores de resistencia eléctrica con respecto a distintas longitudes de alambre de nicromel. Material y Equipo a. Multímetro digital con cables. b. Tablero con diferentes muestras de alambre nicromel. En el siguiente espacio dibuja la tabla de datos y la gráfica con el comportamiento de la resistencia (R) con respecto a la longitud (L) del conductor. Mediante una regresión lineal, obtén el modelo matemático correspondiente. 4 Conclusiones del experimento

5 Actividad 2 Resistencia eléctrica en función del área transversal del conductor Con el equipo y material indicado, verifica la proporcionalidad que existe entre los valores de resistencia eléctrica con respecto al área transversal del alambre nicromel, utiliza los distintos calibres de este tipo de alambre especificados en la tabla. Calibre (AWG) A [mm 2 ] Material y equipo a. Multímetro digital con cables. b. Tablero con diferentes muestras de alambre nicromel. En el siguiente espacio dibuja la tabla de datos y la gráfica correspondiente al comportamiento de la resistencia (R) con respecto al área transversal (A) del conductor. Hacer el cambio de variable adecuado para que mediante una regresión lineal se obtenga el modelo matemático correspondiente. Conclusiones del experimento 5

6 Actividad 3 La Ley de Ohm Con el equipo y material propuesto, diseña un experimento para determinar el comportamiento y el valor de la resistencia (R) de un conductor, considera que por el conductor circulará una corriente eléctrica (I) proporcionada por la fuente de poder a distintos valores de diferencia de potencial (V). Se recomienda tomar 6 lecturas de diferencia de potencial en intervalos de 3 [V]). Material y equipo a. Fuente de 0-60 [V] y [A] de c.d. b. Multímetro digital con cables. c. Soporte con alambre de nicromel. d. Cables para conexión (proporcionados por los alumnos). En el siguiente espacio registra la tabla de datos obtenida y la gráfica correspondiente al comportamiento de la corriente (I) en función de la diferencia de potencial (V) aplicada. Mediante una regresión lineal, obtén el modelo matemático correspondiente. Conclusiones del experimento 6

7 Actividad 4 Potencia eléctrica (El efecto joule) Con el equipo y material propuesto, diseña un experimento, donde el objetivo principal sea la obtención de la potencia eléctrica disipada por el conductor. Verifica y analiza con tus compañeros las variables eléctricas involucradas en este experimento. Se recomienda tomar lecturas en intervalos de diferencia de potencial de 5 [V], hasta 35 [V] como máximo. Material y equipo a. Fuente de 0-60 [V] y [A] de c.d. b. Multímetro digital con cables. c. Soporte con alambre de nicromel. d. Cables para conexión (proporcionados por los alumnos). Diseña una tabla que permita verificar el comportamiento de las variables presentes en el experimento. Analiza y comenta con tus compañeros sobre la importancia de los efectos de la energía disipada en un material conductor. Conclusiones del experimento 7

8 6. Bibliografía Jaramillo Morales, Gabriel Alejandro, Alvarado Castellanos, Alfonso Alejandro. Electricidad y Magnetismo. Reimpresión Ed. Trillas, México, Serway Raymond, Jewett, john W. Física para ciencias e ingeniería con física moderna. Vol 2. Séptima edición. Ed. Cengage Learning. México, Young, Hugh D., Freedman, Roger A. Sears y Zemansky Física universitaria con física moderna. Vol.2. Décimo tercera edición Ed. Pearson. México, Tipler, P. A. Física para la ciencia y la tecnología.vol. 2. Sexta edición. Ed. Reverté, Barcelona, Resnick, Robert, Halliday, David, et al. Física. Vol. 2, Ed. Patria, México, Anexos Cuestionario previo. 1. Define el concepto de corriente eléctrica y menciona cuáles son sus unidades en el Sistema Internacional (SI). 2. Define el concepto de resistencia eléctrica y menciona cuáles son sus unidades en el (SI). 3. Enuncia la Ley de Ohm. 4. Define el concepto de potencia eléctrica y menciona cuáles son sus unidades en el (SI). 5. Qué es el efecto Joule? Expresiones matemáticas necesarias V Ri P V i Para la modificación de esta práctica sustantiva de: durante el semestre , se agradece la aportación M. en D. Elizabeth Aguirre Maldonado M. en C. Eduardo López Molina Ing. Alberto Rafael González García Dis. Juan Adolfo Ríos Hacha M.I. Rigel Gámez Leal 8

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