8. V. CALCULOSY RESULTADOS.
5.1. Mediciónderesistencias.
a) Determineelerrorabsoluto,relativoyporcentualparacadaunadelasresistencias.
Para el cálculo de los errores usaremos el tratamiento no estadístico; ya que el número de
veces de las medidas tomadas son menores a 9 (n<9)
R = 18Ω :
Error absoluto:
Error relativo
Error porcentual:
R = 5Ω:
Error absoluto:
Error relativo
Error porcentual:
R = 18Ω
(circuito 5) :
Error absoluto:
Error relativo
Error porcentual:
9. R = 15000 Ω:
Error absoluto:
Error relativo
Error porcentual:
b) Utilizandolasec.6,7 y10,determineloserroresrelativosparacadaresistencia.
Tenemos las ecuaciones:
Donde:
R= Resistencia teórica
R’ =Resistencia experimental
R =18Ω:
Error absoluto:
Error relativo
R = 5Ω:
Error absoluto:
Error relativo
R = 18Ω:
Error absoluto:
10. Error relativo
R = 15000 Ω:
Error absoluto:
Error relativo
c) ¿Cuálescreequesonsusposiblesfuentesdeerror?
Para la toma de algunos datos actuamos apresuradamente lo que pudo generar que algunos datos
estén mal.
La sensibilidad del amperímetro y voltímetro que en algunos casos fluctuaba mucho entre 3
números consecutivos para dar un valor.
Mala calibración de los instrumentos.
d)
¿Cuáldeloscircuitosescogeríaparamedirunaresistenciapequeña?¿Cuálparaunaresis
tencia muygrande?Justifiquesurespuesta.
Una resistencia pequeña:
Una resistencia pequeña se comporta de una manera directa en su diferencia de potencial; por lo
tanto como es pequeña afectaría la resistencia interna que posea el dispositivo llamado
amperímetro. Por consiguiente se debe usar en el circuito de la figura 4.De otra manera el
voltímetro desviara una corriente apreciable. Es decir esta configuración se usa cuando la
resistencia es muy pequeña comparada con la resistencia del voltímetro.
Una resistencia muy grande:
Es lo opuesto de lo anterior que se comporta de una manera indirecta a su diferencia de potencial
por consiguiente utilizamos en la figura 5 ya que en este caso facilitaría la obtención y se
minimizaría los errores.
5.2. Curvascaracterísticasvoltaje–corriente.
a) Enunahojadepapelmilimetradotracelagráficadelaintensidaddecorriente(ordenadas)
en funcióndelvoltaje(abscisas)paralaresistenciadelabobina
De la Tabla III:
V(vol) 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
I(A) 9.6 19 28.6 38.4 48 57.4 67.2 76.5 86 95.5
11. I vs V
120
100
80
60
40 y = 19.12x + 0.04
20
0
0 1 2 3 4 5 6
b) ¿Quétipoderelaciónpuededescribirla gráficadeI-V?
Tienen una relación directamente proporcional, es decir, cuando aumenta la intensidad de
corriente aumenta el voltaje y cuando disminuye el voltaje también disminuye la
diferencia de potencial.
c) Parala gráficaI–V delaresistencia¿Qué nombrerecibelarelación?
Directamente proporcionales.
d) ParalagráficaI–Vdelaresistencia¿Cuáleselvalordelapendiente?¿Quésignificadofísico
tendrádichapendiente.
Como la gráfica es una recta, el valor de la pendiente está dado por la tangente del ángulo
que forma la recta con el eje x. Significa que el elemento cumple con la ley de Ohm.
e) Utiliceanálisis deregresiónlinealydetermine laecuaciónempírica delarelación I–
V.¿Cuáles sonestosvaloresdelosparámetrosdelarecta?
La recta será de la forma:
Y = a+ bx
Para nuestro análisis:
Y = diferencia de potencial, x = intensidad de corriente
Por mínimos cuadrados:
Ii (Vi ) 2 Vi (Vi I i )
a 2 2
...(1)
n Vi Vi
n Vi I i Vi Ii
b 2 2
....(2)
n Vi Vi
12. Tabla de cálculos:
2
Nº Vi I VxI Vi
1 0.50 9.60 4.80 0.25
2 1.00 19.00 19.00 1.00
3 1.50 28.60 42.90 2.25
4 2.00 38.40 76.80 4.00
5 2.50 48.00 120.00 6.25
6 3.00 57.40 172.20 9.00
7 3.50 67.20 235.20 12.25
8 4.00 76.50 306.00 16.00
9 4.50 86.00 387.00 20.25
10 5.00 95.50 477.50 25.00
∑ 27.50 526.20 1841.40 96.25
Reemplazando datos en las ecuaciones (1) y (2):
a = 0.04, b= 19.12
f) Determineel valordelaresistenciadelabobinaconsurespectivoerrorabsolutoyporcentual.
De los cálculos ya realizados tenemos que la Resistencia: R= 19.12 Ω
La ecuación para determinar el error absoluto es:
Para nuestro caso n=10, realizando los demás cálculos
^ 2
Nº Vi I I” (I - I )
1 0.5 9.6 9.6 0
2 1 19 18.19 0.66
3 1.5 28.6 27.42 1.39
4 2 38.4 36.65 3.06
5 2.5 48 45.88 4.49
6 3 57.4 55.11 5.24
7 3.5 67.2 64.34 8.18
8 4 76.5 73.57 8.58
9 4.5 86 82.79 10.30
10 5 95.5 92.02 12.11
∑ 54.03
Reemplazando datos en la ecuación (3):
13. Cálculo del error relativo:
Error porcentual:
g) EnunahojadepapelmilimetradotracelagráficaI-Vparaeldiodo.¿Quétipoderelación
observaUd.?.¿Eselelementoóhmico?.¿Cómodeterminaría
elvalordelaresistenciadeldiodo paraunadeterminadacorriente?.Explique
V(vol) 0.6 0.62 0.64 0.66 0.68 0.7 0.72 0.74 0.76 0.58
I(A) 3.2 4.9 7.8 12.1 19.1 30 47.7 77.5 179.5 1.9
200
180
160
140
120 y = 2E-06e23.976x
100
80
60
40
20
0
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
Como se observa en la gráfica la relación es exponencial, la gráfica es una curva, por lo
que podemos deducir que el diodo no es un material óhmnico.
La resistencia no es constante y varía según la derivada de la función:
I = 2E-06e23.976x
14. h) Enunahojadepapelmilimetrado tracelagráficaI–V,paralalámparadeluz.¿Quétipode
relaciónencuentraUd.paraesteelemento?¿Elelementoensayadoesóhmico?¿Cuálesla
resistenciadelalámpara?¿Influyelatemperaturadelelemento?
V(vol) 0.25 0.5 0.75 1 1.25 1.5 1.75 2 2.25 2.5
I(A) 0.16 0.17 0.19 0.2 0.22 0.24 0.26 0.28 0.29 0.31
I vs V
0.35
0.3
0.25
0.2 y = 0.0688x + 0.1373
0.15
0.1
0.05
0
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
Como la gráfica es una recta, la relación es lineal, y directamente proporcional, es decir
cuando aumenta el voltaje aumenta la intensidad de corriente y viceversa. El valor de la
resistencia se puede obtener de la pendiente de la recta, para nuestro caso
R =0.0688
Si la temperatura en la bombilla se incrementa, también se incrementa la resistencia y
viceversa
i) ¿Cuálescreequesonlasprincipalesfuentesdeerrorenladeterminacióndelasrelaciones I–
Vparalaresistencia,diodoybombilladeluz?
Mala instalación del circuito.
Baja batería del amperímetro.
En cierto momento de la práctica realizamos los experimentos con mucha rapidez lo que
pudo generar algún descuido.
j) Unaresistenciaestándardeunohmsefabrica
15. conunalambredeconstatande1mmdediámetro. ¿Quélongituddealambreserequiere?
Datos e incógnitas:
L =???
Solución:
El valor de la resistividad para el constatán es:
Por teoría se sabe que:
Reemplazando valores:
k) ¿CuándoesválidalaleydeOhmyenquécondicionespudeno ser válidalaleydeOhm?
La ley de Ohm es válida cuando la resistencia es constante en el tiempo, aun cuando la intensidad
de corriente pueda variar, mientras que falla cuando la resistencia es variable.
VI. CONCLUSIONES
Calculamos experimentalmente la resistencia de un diodo, una bobina y una
bombilla de luz.
Pudimos observar en la práctica como es un circuito cerrado.
Observamos las relaciones entre el voltaje y la intensidad de corriente.
Logramos establecer diferencias entre un material óhmnico y otro que no lo es
mediante las gráficas.
VII. SUGERENCIAS:
Tener mucho cuidado para no quemar el diodo, cables, etc.
Cuando un material está con electricidad cogerlo solo por la parte que tiene material aislante.
Trabajar ordenadamente y con cuidado ya que se está trabajando en un circuito cerrado de
corriente.
VII. BIBLIOGRAFÍA.
7.1. GOLDEMBERG,J.
FísicaGeneralyExperimental.Vol.II.Edit.Interamericana.México1972.
7.2.
MEINERS,H.W,EPPENSTEIN.ExperimentosdeFísica.Edit.Limusa.México198
0
7.3. SERWAY,R.Física.Vol.II
Edit.Reverte.España1992,
