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GUÍA DE LABORATORIO DE FÍSICA III
ELECTRICIDAD Y MAGTNETISMO
UNIVERSIDAD ANTONIO
RUIZ DE MONTOYA
UNIVERSIDAD JESUITA
FACULTAD DE INGENIERÍA Y GESTIÓN
ESCUELA ACADÉMICA PROFESIONAL DE
INGENIERÍA INDUSTRIAL
LIMA - PERÚ

Manual de Laboratorio Física III
CONTENIDO
EXPERIENCIA N° 01: CARGAS ELECTRICAS Y CUERPOS ELECTRIZADOS
EXPERIENCIA N° 02: CAMPO ELECTRICO
EXPERIENCIA N° 03: LEYES DE KIRCHOFF
EXPERIENCIA N° 04: USO DEL OSCILOSCOPIO Y CURVAS CARACTERISTICAS
VOLTAJE –CORRIENTE
EXPERIENCIA N° 05: ANÁLISIS DE CIRCUITOS RC Y RCL
EXPERIENCIA N° 06: INDUCCIÓN ELECTROMAGNETICA

CARGAS ELECTRICAS Y CUERPOS ELECTRIZADOS
EXPERIENCIA N° 1
I. OBJETIVOS.
1. Comprobar experimentalmente la existencia de una de las propiedades
Fundamentales de la materia llamada carga eléctrica.
2. Experimentar con la electrificación de los cuerpos mediante los diversos procesos.
3. Verificar la interacción electrostática entre cargas de igual signo y de signos
Opuestos.
II. EQUIPOS Y MATERIALES
- Máquina de wimshurst.
- Penachos electrostáticos.
- Molinete electrostático.
- Placa luminosa.
- Péndulo electrostático.
- Lluvia eléctrica.
- El poder de las puntas.
III. FUNDAMENTO TEORICO
CARGA ELÉCTRICA.
Si un átomo posee la cantidad normal de electrones que le corresponden, entonces este
átomo o grupo de átomos, compuesto por la misma clase de átomos, no presenta
ninguna propiedad eléctrica; por tanto, es eléctricamente neutro. Por medio de la
recepción o entrega de electrones, el átomo o el grupo de átomos se carga

eléctricamente. Los átomos o grupos de átomos con carga eléctrica positiva o negativa
se denominan iones (del griego "ion", esto es, que se desplaza).
Mucho antes de que se tuviera conocimiento de la existencia de los electrones, la teoría
desarrollada a partir de las observaciones sobre la electricidad generada por
frotamiento indicaba que existían dos tipos de carga eléctrica. Si, por ejemplo, con una
barra de goma dura se frota un trozo de lana, la primera absorbe electrones de la lana y
obtiene, de esta manera, una carga negativa, mientras que la lana, debido a la pérdida
de electrones, se carga positivamente.
La carga más pequeña posible (carga elemental e) es, por tanto, la carga de un electrón
que (arbitrariamente) se designa como negativa. Es válido lo siguiente:
En esta ecuación, la unidad "C" designa la carga expresada en coulomb, en honor a
Coulomb, físico francés. En general, la carga se describe por medio del símbolo "Q". De
esta manera, la carga de un coulomb contiene 1/e = 6,25·1018 electrones.
Entre las cargas se generan fuerzas que se mueven en un sentido que depende de la
naturaleza misma de las cargas. Es válido lo siguiente:
La intensidad de la fuerza F depende, por una parte, de la magnitud de las cargas que
Intervienen pero, por otra parte, también de la distancia que separa a los cuerpos entre
sí. Para dos cargas puntuales Q1 y Q2, separadas entre sí por una distancia r, es válida la
ley de Coulomb.
La fuerza es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que separa ambas
cargas. La magnitud ε0 = 8,85·10-12
As/Vm es la denominada constante eléctrica de
campo, la magnitud εr es el índice dieléctrico, el cual depende del material que circunda
las cargas puntuales. Si, en este caso, una de las cargas tiene el valor de 0, entones no
aparece ninguna fuerza. El sentido de la fuerza (atrayente o repelente) depende de la
polaridad de ambas cargas.
El electrón es el portador de la carga elemental negativa.
Ésta es igual a. e = ±1.602·10-19
C.
Los cuerpos con igual carga se repelen, mientras que los
que tienen distintas cargas se atraen.
𝐹 =
1
4𝜋𝜀0𝜀𝑟
𝑄1𝑄2
𝑟2

La siguiente animación ilustra esta relación. Someta ambas esferas,
correspondientemente, a cargas diferentes, para lo cual debe arrastrar con el ratón las
cargas colocándolas encima de las esferas. ¡Observe lo que acontece!
IV. PROCEDIMIENTO
1. Se trata de una máquina electrostática, constituida por dos discos de ebonita,
paralelos, muy próximos entre si y dispuestos sobre el mismo eje, de tal modo que
pueden girar con rapidez en sentido inverso. Su rotación se efectúa con auxilio de un
manubrio que actúa sobre dos pares de poleas unidas por una cuerda sin fin, una de
ellas cruzada. La cara exterior de cada disco lleva pegados cerca de sus bordes varios
sectores de papel de estaño, que durante la rotación frotan con dos pinceles

flexibles de hilo metálico, sostenidos en los extremos de un arco metálico. Este arco
y su igual de la cara opuesta son movibles y pueden formar un ángulo de 90º.En los
extremos del diámetro horizontal, rodean a los platillos dos peines metálicos curvos,
unidos a conductores independientes, aislados por columnas aislantes. Con los
conductores se articulan dos excitadores provistos de mangos de ebonita, que son
los polos de la máquina. En comunicación con los dos conductores hay dos
condensadores de forma de probetas. No es posible saber la polaridad que la
máquina tomará una vez la arranquemos. Hay cuatro funciones iguales que se
realizan, dos en cada disco. Se puede decir que tenemos cuatro electróforos, dos
positivos y dos negativos. Al aproximarse la parte positiva y neutra de los discos
produce el efecto de electróforo. La corriente estática se almacena en botellas de
Leyden. (1) (2)
2. Si conectamos un polo de la máquina de wimshurst en los penachos electrostáticos
observaremos como actúa el campo eléctrico.
3. Conectamos un polo en cada lado del péndulo eléctrico y veremos cómo se genera
el efecto ping pong.
4. Conectamos los polos en la placa luminosa y veremos cómo se generan las chispas
luminosas.
5. Conectando un de los polos en el molinete electrostático y veremos que a causa de
las cargas empieza a girar.
V. CUESTIONARIO.
1.) Indique las formas de electrización que se observan en las experiencias de este
laboratorio explicando en qué consiste cada una de ellas.
2.) Del experimento realizado, ¿se puede deducir que tipo de carga se traslada de un
cuerpo a otro?
3.) Considere que toda carga eléctrica genera un campo electrostático en el espacio
que le rodea, y en una esfera de tecnoport se distribuye uniformemente una carga
eléctrica Q. (a) ¿Cuál será la magnitud de la intensidad del campo a una distancia r
del centro de esta esfera? (b) ¿Será este campo uniforme o no uniforme?
4.) Considerando que el tecnoport es un material aislante, ¿cómo se distribuirá la carga
eléctrica, en la esferita de este material? (en todo su volumen o solamente en la
superficie).

CAMPO ELÉCTRICO.
EXPERIENCIA N° 2
I. OBJETIVOS.
1. Graficar las líneas equipotenciales en la vecindad de dos configuraciones de carga
(electrodos).
2. Calcular la diferencial de potencial entre dos puntos.
3. Calcular la intensidad media del campo eléctrico.
4. Estudiar las características principales del campo eléctrico.
II. EQUIPOS Y MATERIALES.
- Cubeta de vidrio.
- Fuente de voltaje de CD.
- Voltímetro.
- Electrodos de cobre.
- Sal.
- Papeles milimetrados.
- Cables de conexión.
CAMPO ELÉCTRICO.
Las fuerzas ejercidas entre sí por las cargas eléctricas se deben a un campo eléctrico que
rodea a cada cuerpo sometido a carga y cuya intensidad está dada por la intensidad de
campo E. Si ahora se encuentra una carga Q dentro de un campo eléctrico (producido
por otra carga), entonces actúa sobre la primera una fuerza F. Para la relación entre
intensidad de campo y fuerza es válida la fórmula:

La intensidad de la fuerza, por lo tanto, está dada por la ecuación:
La fuerza que se ejerce sobre una carga en el campo eléctrico es mayor mientras mayor
sea la intensidad del campo eléctrico, y mayor sea la misma carga. No obstante, el
campo eléctrico no sólo se ve determinado por la magnitud de la fuerza que actúa sobre
la carga, sino también por su sentido. Por tanto, los campos eléctricos se representan en
forma de líneas de campo, que indican el sentido del campo. La forma de un campo
eléctrico está aquí determinada por la forma geométrica de las cargas que generan el
campo, al igual que por la posición que adopten entre ellas. Las líneas de campo indican,
en cada punto del mismo, el sentido de la fuerza eléctrica. Al respecto, las siguientes
imágenes muestran el campo eléctrico de una carga puntual positiva (izquierda) y el de
una carga puntual negativa (derecha). Las líneas de campo se desplazan en este caso en
forma de rayos que salen hacia el exterior a partir de la carga. El sentido de las líneas de
campo (indicado por las flechas) señala, de acuerdo a la convención establecida, el
sentido de la fuerza de una carga positiva (en cada caso pequeñas cargas puntuales en
las imágenes); esto significa que las líneas de campo parten cada vez de una carga
positiva (o del infinito) y terminan en una carga negativa (o en el infinito). El espesor de
las líneas de campo indica correspondientemente la intensidad del campo eléctrico;
aquí, ésta decrece al alejarse de la carga puntual.
Si se encuentran cargas positivas y negativas repartidas uniformemente sobre dos placas
de metal colocadas frente a frente, en paralelo, como es el caso del condensador de
placas que observaremos más adelante con mayor exactitud, entre ambas placas se
generan líneas de campo paralelas, como se muestra en la imagen siguiente. Estas líneas
de campo parten de la placa que recibe la carga positiva y terminan en la que tiene la
carga negativa. Dado que el espesor de las líneas de campo, al interior del condensador,
es igual en todas partes, la intensidad de campo eléctrico E de las placas es también

igual en toda la superficie. Un campo eléctrico de esta naturaleza recibe el nombre de
campo homogéneo.
Nota: También en el exterior del condensador circulan líneas de campo entre las placas,
las mismas que, no obstante, se "curvan" y no se tomarán en cuenta en lo sucesivo. Por
esta razón, se prescindió de su representación.
Un cuerpo cargado eléctricamente causa alrededor de él un campo electrostático. Para
determinar y medir dicho campo en un punto cualquiera es necesario introducir en las
vecindades de dicho medio otro cuerpo cargado, que llamaremos carga prueba, y medir
la fuerza que actúe sobre él. La carga de prueba q0 se considera lo suficientemente
pequeña de manera que la distorsión que su presencia cause en el campo de interés sea
despreciable.
La fuerza que experimenta la carga q0 en reposo en el punto p en un campo eléctrico es
𝐹
⃗ = 𝑞0𝐸
⃗⃗
La representación del campo eléctrico tanto para una carga positiva como negativa es
como sigue:
Para visualizar la intensidad y la dirección de un campo eléctrico se introduce el
concepto de líneas de fuerza. Éstas son líneas imaginarias que son trazadas tales que su
dirección y su sentido en cualquier punto serán las del campo eléctrico en dicho punto.

Estas líneas de fuerza deben dibujarse de tal manera que la densidad de ellas sea
proporcional a la magnitud del campo.
Dos puntos A y B en un campo electrostático tienen una diferencia de potencial V, si se
realiza trabajo para mover una carga de un punto a otro, este trabajo es independiente
de la trayectoria o recorrido escogido entre estos dos puntos.
Sea un campo eléctrico Ē debido a la carga Q. Otra carga q+
en cualquier punto A del
campo se soportará una fuerza. Por esto será necesario realizar un trabajo para mover la
carga q+
del punto A a otro punto B a diferente distancia de la carga. La diferencia de
potencial entre los puntos de A y B en un campo eléctrico se define como:
𝑉𝐴𝐵 = 𝑉𝐵 − 𝑉𝐴 =
𝑊𝐴𝐵
𝑞+
… … … … … … … … … … … (𝛼)
Donde
𝑉𝐴𝐵: diferencia de potencial entre los puntos A y B
𝑊𝐴𝐵: Trabajo realizado por el agente externo
𝑞 +
: Carga que se mueve entre A y B
Sabemos que.

𝑊𝐴𝐵 = ∫ 𝐹
̅𝑑𝑙
⃗
𝐵
𝐴
= −𝑞+
∫ 𝐸
̅𝑑𝑙
⃗
𝐵
𝐴
= −𝑞+
∫ 𝐸𝑑𝑙
⃗
𝐵
𝐴
𝑐𝑜𝑠180°
= 𝑞+
𝐸𝑑 … … … … … … … … … (𝛽)
De (α) y (β):
𝐸 =
𝑉𝐵 − 𝑉𝐴
𝑑
IV. PROCEDIMIENTO
1. Arma el circuito del esquema. El voltímetro mide la diferencia de potencial entre un
punto del electrodo y el punto que se encuentra en la punta de prueba.
2. Ubique en forma definitiva los electrodos sobre el fondo de la cubeta de vidrio,
antes de echar la solución electrolítica, preparada anteriormente en un recipiente
común.
3. Con el voltímetro, mida la diferencia de potencial entre un punto del electrodo y el
punto extremo inferior del electrodo de prueba.
4. En cada una de las dos hojas de papel milimetrado trace un sistema de coordenadas
XY, ubicando el origen en la parte central de la hoja, dibuje el contorno de cada
electrodo en las posiciones que quedarán definitivamente en la cubeta
5. Situé una de las hojas de papel milimetrado debajo de la cubeta de vidrio. Esta
servirá para hacer las lecturas de los puntos de igual potencial que irá anotando en
el otro papel.
6. Eche la solución electrolítica en el recipiente fuente de vidrio.
7. Sin hacer contacto con los electrodos mida la diferencia de potencial entre ellos
acercando el electrodo de prueba a cada uno de los otros dos casi por contacto y
tomando nota de las lecturas del voltímetro.
∆𝑉𝑒𝑙𝑒𝑐𝑡𝑟𝑜𝑑𝑜𝑠 = 𝑉𝑒𝑙𝑒𝑐𝑡𝑟𝑜𝑑𝑜𝑠
𝑎𝑛𝑖𝑙𝑙𝑜
− 𝑉𝑒𝑙𝑒𝑐𝑡𝑟𝑜𝑑𝑜𝑠
𝑝𝑙𝑎𝑐𝑎
8. Seleccione aproximadamente 5 líneas equipotenciales.
9. El salto de potencia entre línea y línea será.

∆𝑉 =
∆𝑉𝑒𝑙𝑒𝑐𝑡𝑟𝑜𝑑𝑜𝑠
𝑁
𝑁: 𝑒𝑙 𝑛𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑖𝑛𝑒𝑎𝑠.
10. Desplace la punta de prueba en la cubeta y determine puntos para los cuales la
lectura del voltímetro permanece. Anote lo observado y represente estos puntos en
su hoja de papel milimetrado auxiliar.
V. CUESTIONARIO.
1. Determine la magnitud del campo eléctrico entre las líneas equipotenciales. ¿El
campo eléctrico es uniforme? ¿Por qué?
2. En su gráfica, dibuje algunas líneas equipotenciales para el sistema de electrodos
que utilizó.
3. ¿Cómo serían las líneas equipotenciales si los electrodos fueran de diferentes
formas?
4. ¿Por qué nunca se cruzan las líneas equipotenciales?
5. ¿Por qué las líneas de fuerza deben formar un ángulo recto con las líneas
equipotenciales cuando las cruzan?
6. El trabajo realizado para transportar la unidad de carga de un electrodo a otro es:
7. Siendo 𝐸 =
𝑉𝐵−𝑉𝐴
𝑑
el error absoluto de E es:
8. El error relativo de la medida de E es:
9. ¿Qué semejanza y diferencia existe entre un campo eléctrico y un campo
gravitatorio?
10. Si el potencial eléctrico es constante a través de una determinada región del
espacio. ¿Qué puede decirse acerca del campo eléctrico en la misma? Explique.

LEYES DE KIRCHOFF
I. EXPERIENCIA N° 3
II. OBJETIVOS.
1. Comprobar de forma experimental el cumplimiento de las Leyes de Kirchhoff.
2. Obtener destreza en el armado de circuitos simples sobre un protoboard.
3. Obtener destreza en el uso del multímetro para medir corriente, voltaje y
resistencia.
III. EQUIPOS Y MATERIALES.
- Multímetro digital.
- Resistencias con valores de 1k y 10k
- Fuentes de voltaje
- Protoboard
- Cables de conexión
IV. FUNDAMENTO TEORICO.
LEYES DE KIRCHHOFF.
Las leyes (o Lemas) de Kirchhoff fueron formuladas por Gustav Kirchhoff en 1845, mientras
aún era estudiante. Son muy utilizadas en ingeniería eléctrica para obtener los valores de la
corriente y el potencial en cada punto de un circuito eléctrico. Surgen de la aplicación de la ley
de conservación de la energía.
Estas leyes nos permiten resolver los circuitos utilizando el conjunto de ecuaciones al que ellos
responden. Sistema de ecuaciones que genera un circuito eléctrico.
LA PRIMERA LEY DE KIRCHOFF.
La corriente entrante a un nodo es igual a la suma de las corrientes salientes. Del mismo modo
se puede generalizar la primera ley de Kirchhoff diciendo que la suma de las corrientes
entrantes a un nodo es iguales a la suma de las corrientes salientes.

La razón por la cual se cumple esta ley se entiende perfectamente en forma intuitiva si uno
considera que la corriente eléctrica es debida a la circulación de electrones de un punto a otro
del circuito. Piense en una modificación de nuestro circuito en donde los resistores tienen un
valor mucho más grande que el indicado, de modo que circule una corriente eléctrica muy
pequeña, constituida por tan solo 10 electrones que salen del terminal positivo de la batería.
Los electrones están guiados por el conductor de cobre que los lleva hacia el nodo 1. Llegados
a ese punto los electrones se dan cuenta que la resistencia eléctrica hacia ambos resistores es
la misma y entonces se dividen circulando 5 por un resistor y otros 5 por el otro. Esto es
totalmente lógico porque el nodo no puede generar electrones ni retirarlos del circuito solo
puede distribuirlos y lo hace en función de la resistencia de cada derivación. En nuestro caso
las resistencias son iguales y entonces envía la misma cantidad de electrones para cada lado. Si
las resistencias fueran diferentes, podrían circular tal vez 1 electrón hacia una y nueve hacia la
otra de acuerdo a la aplicación de la ley de Ohm.
Mas científicamente podríamos decir, que siempre se debe cumplir una ley de la física que dice
que la energía no se crea ni se consume, sino que siempre se transforma. La energía eléctrica
que entrega la batería se subdivide en el nodo de modo que se transforma en iguales energías
térmicas entregadas al ambiente por cada uno de los resistores. Si los resistores son iguales y
están conectados a la misma tensión, deben generar la misma cantidad de calor y por lo tanto
deben estar recorridos por la misma corriente; que sumadas deben ser iguales a la corriente
entregada por la batería, para que se cumpla la ley de conservación de la energía.
En una palabra, que la energía eléctrica entregada por la batería es igual a la suma de las
energías térmicas disipadas por los resistores. El autor un poco en broma suele decir en sus
clases. Como dice el Martín Fierro, todo Vatio que camina va a parar al resistor. Nota: el Vatio
es la unidad de potencia eléctrica y será estudiado oportunamente.
En un circuito eléctrico, es común que se generen nodos de corriente. Un nodo es el punto del
circuito donde se unen más de un terminal de un componente eléctrico. Si lo desea pronuncie
“nodo” y piense en “nudo” porque esa es precisamente la realidad: dos o más componentes se
unen anudados entre sí (en realidad soldados entre sí).
En la figura 1 se puede observar el más básico de los circuitos de CC (corriente continua) que
contiene dos nodos.

Fig.1 Circuito básico con dos nodos.
Observe que se trata de dos resistores de 1Kohms (R1 y R2) conectados sobre una misma
batería B1. La batería B1 conserva su tensión fija a pesar de la carga impuesta por los dos
resistores; esto significa cada resistor tiene aplicada una tensión de 9V sobre él. La ley de Ohm
indica que cuando a un resistor de 1 K ohm se le aplica una tensión de 9V por el circula una
corriente de 9 mA.
𝐼 =
𝑉
𝑅
=
9
1.000
= 0.009𝐴 = 9𝑚𝐴
Por lo tanto podemos asegurar que cada resistor va a tomar una corriente de 9mA de la
batería o que entre ambos van a tomar 18 mA de la batería. También podríamos decir que
desde la batería sale un conductor por el que circulan 18 mA que al llegar al nodo 1 se bifurca
en una corriente de 9 mA que circula por cada resistor, de modo que en el nodo 2 se vuelven a
unir para retornar a la batería con un valor de 18 mA.
Fig.2 Aplicación de
la primera ley de Kirchhoff
Es decir que en el nodo 1 podemos decir que.
𝐼1 = 𝐼2 + 𝐼3
Y reemplazando valores.
18𝑚𝐴 = 9𝑚𝐴 + 9𝑚𝐴
Y que en el nodo 2
𝐼4 = 𝐼2 + 𝐼3
Es obvio que las corrientes I1 e I4 son iguales porque lo que egresa de la batería debe ser igual
a lo que ingresa.

V. PROCEDIMIENTO.
A. Con ayuda del multímetro en modo ohmímetro, mida la resistencia de cada uno de
los resistores que se le han proporcionado. Verifique que el valor medido se
encuentre dentro del rango de tolerancia indicado en el cuerpo del resistor a
través del código de colores del mismo. Asigne aleatoriamente un código de
referencia R1 a R6 a cada una de estas resistencias y complete la Tabla 1.
Tabla de valores de resistencia.
CÓDIGO DE
REFERENCIA
COLORES VALOR
NOMINAL
VALOR
MEDIDO
ERROR
(%)
R1
R2
R3
R4
R5
R6
B. Arme, en el protoboard, el circuito que se muestra en las Figuras anteriores. Tenga
cuidado de colocar en cada posición la resistencia correcta de acuerdo al código
que se le ha asignado. Asigne arbitrariamente a las fuentes V1, V2.
VI. CUESTIONARIO.
a. ¿Coinciden los valores obtenidos de la solución teórica con los valores medidos?
¿Cuánto es la diferencia porcentual en cada caso?
b. ¿Cuáles podrían ser las razones de estas posibles diferencias?
c. A partir de análisis teórico y de la dirección de la corriente y los signos del voltaje
de cada componente, ¿cuáles de estos componentes están “entregando” energía
(subida de potencial) y cuáles la están “disipando” (caída de potencial)?
d. ¿Qué conclusiones pueden derivarse de los resultados de este experimento?

USO DEL OSCILOSCOPIO Y CURVAS CARACTERISTICAS VOLTAJE-
CORRIENTE
Experiencia N° 4
I. OBJETIVOS.
1.- Manejar adecuadamente el instrumento de medida e identificar las distintas graficas de
voltaje continuo y alterno y medir su amplitud, periodo y frecuencia de diferentes funciones.
- Osciloscopio
- Un generador de funciones.
- Multímetro digital.
- Fuente de voltaje de corriente alterna y continúa.
Osciloscopio
Es un instrumento para la visualización grafica de señales eléctricas variables en el tiempo.
¿Cómo funciona un osciloscopio?
Para entender el funcionamiento de los controles que posee un osciloscopio es necesario
detenerse un poco en los procesos internos llevados a cabo por este aparato. Empezaremos
por el tipo analógico ya que es el más sencillo.
Los osciloscopios tipo analógico trabajan directamente con la señal aplicada, está una vez
amplificada desvía un haz de electrones en sentido vertical proporcionalmente a su valor. En
contraste los osciloscopios digitales utilizan previamente un conversor analógico-digital (A/D)
para almacenar digitalmente la señal de entrada, reconstruyendo posteriormente esta
información en la pantalla.

Esquema del funcionamiento de un osciloscopio analógico.
Partes y controles de un osciloscopio digital.
Corriente continua (DC): La corriente continua se define como aquella que una vez conectada
a un circuito esta circula con un valor constante en un sentido. Desde el punto de vista del
movimiento de las cargas negativas o electrones esta será de negativo a positivo.

Corriente alterna (AC): La corriente alterna por su parte es diferente ya que la misma varia su
valor entre 0 y un valor máximo determinado, luego disminuye hasta llegar nuevamente a 0.
Cambia el sentido de circulación aumentando desde 0 hasta llegar hasta su valor máximo
determinado y nuevamente decrece hasta llegar a cero para cambiar nuevamente de sentido.
En la gráfica el tiempo (t) se encuentra en el eje de las x y la corriente (I) en eje de las y. Cada
variación de intensidad entre un valor 0, su valor máximo y su valor nuevamente 0 se
denomina hemiciclo.
De esta manera tendremos un hemiciclo positivo y un hemiciclo negativo. La reunión de los
dos hemiciclos se denomina ciclo. El tiempo que demora un ciclo, se denomina período. La
cantidad de ciclos que acontecen en una unidad de tiempo (segundo) se denomina Frecuencia.
La frecuencia se mide en ciclos por segundo o Herz y podrá encontrar representada la
magnitud como Hz. Si en un circuito encontramos solo uno de los hemiciclos, decimos que la
corriente no es alterna ni continua sino que se denomina pulsante.
1 Valor eficaz(rms)
2 Valor pico pico(vpp)
3 valor de pico(vp)
ONDAS DE FASE:
x(t) = Xp*sen(𝜔t+𝜃)
x(t): Valor instantáneo de la señal x.

Xpp: Valor pico a pico de la señal x.
Xp: Valor pico o amplitud de la señal x.
Xms: Valor eficaz o valor rms de la señal x.
𝜔: Frecuencia angular en radianes/segundo.
𝑡: Tiempo en segundos.
𝑓: Frecuencia de la señal en Hertz = ciclos/segundo.
T: Periodo de la señal en segundos.
𝜃: Angulo de fase en radianes o grados.
Tipos de señales y formas de onda
IV. PROCEDIMIENTO
1. Identifique todo los controles e interruptores del osciloscopio y del generador de
funciones.
2. Con ayuda de un multímetro mida el voltaje de salida y tierra, luego conecte una
de las sondas a la salida de voltaje y tierra.
3. Haga un análisis de las gráficas de las funciones periódicas conseguidas en el
osciloscopio. ¿Qué tipo de onda se consiguió?
4. Conecte el osciloscopio al generador de Funciones y observe lo que sucede.
5. Determine amplitud, periodo, vpp, etc.
6. Haga una captura de pantalla de cada una de las gráficas en el osciloscopio y haga
un análisis detallado de estas. ¿Cuál es la función que la describe?

V. CUESTIONARIO Y ANÁLISIS DE RESULTADOS.
1. Explique porqué y de qué manera el osciloscopio puede emplearse como medidor de
voltaje
2. ¿Cuál es la ecuación matemática para la función voltaje (aplicado al sistema de
deflexión horizontal) versus tiempo? Discuta la función de los parámetros que
aparecen en dicha ecuación.

ANÁLISIS DE CIRCUITOS RC Y RLC.
Experiencia N° 5
I. OBJETIVOS.
1. Verificar de forma experimental el comportamiento transitorio de los circuitos RC y RLC.
- Osciloscopio
- Generador de funciones
- Condensadores
- Inductores
- Resistencias
- Protoboard
- Cables
CONDENSADORES
Es un componente electrónico capaz de almacenar carga eléctrica.
𝐶 =
𝑄
𝑉
Unidades en el S.I.: Faradio (F)
INDUCTORES
Básicamente es un arrollamiento de un material conductor sobre un núcleo de aire o
preferentemente, de un material ferromagnético.
Unidad en el S.I.: Henrio (H)

Código de capacitores
En la identificación de capacitores se tiene en cuenta el tipo:
Capacitores Electrolíticos. La capacidad viene identificada en microfaradios, en algunos casos
no trae la indicación de unidades, en estos capacitores es importante conectarlos con la
polaridad correcta, si se conectan con polaridad inversa puede producirse la destrucción del
componente. El capacitor trae una franja que apunta a uno de los terminales indicando si es el
terminal positivo o negativo.
Capacitores no electrolíticos. Vienen marcados con un número entero de tres dígitos, se lee en
forma similar al código de colores de los resistores, primer y segundo dígitos de la marca son
primer y segundo dígitos de la capacidad y el tercer dígito de la marca es un factor
multiplicador o cantidad de ceros que hay que agregar, el resultado es en picofaradios.
Ejemplo
Se lee 4, 7 y se agregan 3 ceros: 47000 pf que equivale a 47 nF o 0.047 mF.
Cuando aparecen letras como k, l, m, n, p no tienen significado en la capacidad del capacitor,
las letras significan las tolerancias, en forma similar a la cuarta franja de color de las
resistencias.
Código de inductores
En la identificación de inductores se consideran dos tipos:
Inductancia impresa en el cuerpo del inductor.

Código de colores. Los colores se leen igual que el código de colores de resistores. La franja 1
es el primer dígito, la franja 2 es el segundo dígito y la franja 3 es el factor multiplicador, el
resultado se da en microhenrios.
Circuito RC
Nos referimos a la conexión en serie de un condensador y una resistencia.
Circuito RLC
Nos referimos a la conexión en serie o paralelo de una resistencia, inductor y condensador.
IV. PROCEDIMIENTO
Circuito RC
1. Elija una resistencia de carbón de 1 K y un condensador de mylar cuyo valor este entre
0.01𝜇𝐹 y 0,1𝜇𝐹.
2. Halle el valor nominal de 𝜏 = 𝑅 ∙ 𝐶

3. Arme el circuito RC y configure adecuadamente el osciloscopio para visualizar una sola
onda de la señal exponencial decreciente y calcule la constante 𝜏 de la siguiente
manera como se ve en la imagen.
Circuito RCL
1. Elija un condensador de mylar con C = 0.01 𝜇𝐹 y un inductor con L=680 𝜇𝐻
2. Separe 3 resistencias con valores nominales: 100Ω, 510Ω, 1KΩ y 2.2KΩ
3. Con el multímetro mida la resistencia interna (Ri) del inductor elegido.
4. Arme el circuito RCL (utilice una resistencia de 2.2KΩ y configure el generador de
funciones con una onda rectangular de 1KHz de frecuencia.
5. Con el osciloscopio observe la forma de la onda del voltaje que se obtiene en la
resistencia R.
VI. CUESTIONARIO Y ANÁLISIS DE RESULTADOS.
1. ¿Cuál es el significado de la constante 𝜏?
2. Haga un análisis de las gráficas conseguidas con el osciloscopio y generador de
funciones.
3. Describa el proceso de carga y descarga del condensador usado en esta
experiencia.

INDUCCION ELECTROMAGNETICA.
EXPERIENCIA N° 6
I. OBJETIVOS.
1. Estudiar algunos fenómenos de inducción electromagnética.
2. Observar las líneas de campo magnético de los imanes.
3. Observar el efecto de la fuerza de Lorentz.
4. Verificación de la ley de Lenz y Faraday.
5. Determinar la relación entre corriente inducida y la variación de flujo magnético.
6. Aplicaciones.
- Imanes.
- Limaduras de hierro.
- Fuente de voltaje de DC Y AC.
- Bobinas de cobre.
- Metal en forma de U.
- Galvanómetro o amperímetro.
- Otros.
FUERZA DE LORENTZ
Si un conductor por el que circula corriente se coloca dentro de otro campo magnético,
se producirá una interacción entre ambos campos.
Al principio se representa
un imán normal de
herradura. (Recuerde que
el lado rojo es el polo
norte y el lado verde el
polo sur).
Entre ambos brazos se
encuentra un conductor por
el que circula una corriente.
El sentido técnico de la
corriente se dirige hacia el
motor
Alrededor del conductor, de
manera concéntrica y de
acuerdo con el sentido de la
corriente, se forma un
campo magnético (líneas de
campo en verde).

REGLA DE LA MANO DERECHA.
Un método sencillo para determinar el sentido de la
fuerza de Lorentz es la llamada regla de la mano
derecha. Las magnitudes velocidad v de los
electrones (contraria al sentido técnico de la
corriente) inducción magnética B del campo
magnético exterior fuerza F (fuerza de Lorentz) son
perpendiculares entre sí. Si se conoce el sentido de
dos de ellas, con la regla de la mano derecha se
puede determinar el sentido de la tercera magnitud.
CAMPO MAGNÉTICO DE UN IMÁN.
Líneas mostrando el campo magnético de un
imán de barra, producidas por limaduras de
hierro sobre papel. Un campo magnético es una
descripción matemática de la influencia
magnética de las corrientes eléctricas y de los
materiales magnéticos.
INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA.
La inducción electromagnética, es el fenómeno por el cual se produce corriente I en un
conductor, debido a las variaciones del flujo magnético que la intercepta. Faraday hacia 1830
descubrió este fenómeno el cual se puede realizar por la acción de un imán o por la acción de
una corriente.
Disponga de una bobina para el caso de la figura.
Una vez que ambos campos
magnéticos se han juntado, ejercen
una interacción entre sí.
Sobre el portador de carga actúa
ahora la fuerza de lorentz.esta se
transmite al conductor y lo desplaza
hacia la derecha.

En (a) el imán se mueve hacia la bobina produciendo una corriente eléctrica, denominada
corriente inducida.
En (b) el imán está en reposo, entonces no hay corriente.
En (c) el imán se aleja de la bobina induciendo una corriente, pero en sentido contrario al caso
(a). Si movemos el imán con mayor rapidez, la corriente será más intensa.
Lo anterior se explica asumiendo que cuando acercamos el polo norte del imán a la bobina, la
cantidad de líneas que atraviesan la espira (flujo magnético) aumenta apareciendo una
corriente inducida, la que cesa cuando detenemos el imán; es decir, la corriente dura sólo
mientras hay variación de campo.
LEY DE LENZ
La ley de Lenz para el campo electromagnético relaciona cambios producidos en el campo
eléctrico por un conductor con la propiedad de variar el flujo magnético, y afirma que las
tensiones o voltajes aplicadas a un conductor, generan una F.E.M (fuerza electro motriz) que
se opone al paso de la corriente que la produce. Esta ley se llama así en honor del físico
germano-báltico Heinrich Lenz, quien la formuló en el año 1834. En un contexto más general
que el usado por Lenz, se conoce que dicha ley es una consecuencia más del principio de
conservación de la energía aplicado a la energía del campo electromagnético.
Así en el ejemplo anterior al introducir el polo norte del imán. Para esto, en el extremo de la
espira próximo al imán se debe formar un polo N, cuya repulsión debemos vencer realizando
un trabajo que se transforma en corriente eléctrica (polo N frente al polo N). Por el contrario al
sacar el imán la corriente inducida crea un campo magnético que atrae al imán, para vencer
esta atracción hay que gastar trabajo que se transforma en corriente inducida de sentido
contrario al anterior (polo N frente al polo S). Conociendo los polos de la bobina es posible
conocer el sentido del corriente que circula sobre él.
FUERZA ELECTROMOTRIZ DE LA CORRIENTE INDUCIDA.
Experimentalmente Faraday encontró que la fem inducida depende solamente del número de
espira de la bobina y de la velocidad con que varía el flujo magnético que la origina.

𝑓𝑒𝑚 = −𝑁
𝑑∅
𝑑𝑡
Donde
𝑁 ∶ 𝑒𝑠 𝑒𝑙 𝑛𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑒𝑠𝑝𝑖𝑟𝑎𝑠.
𝑑∅ ∶ 𝑙𝑎 𝑣𝑎𝑟𝑖𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑓𝑙𝑢𝑗𝑜 𝑚𝑎𝑔𝑛𝑒𝑡𝑖𝑐𝑜.
𝑑𝑡 ∶ 𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑒𝑛 𝑞𝑢𝑒 𝑠𝑒 𝑒𝑓𝑒𝑐𝑡𝑢𝑎 𝑙𝑎 𝑣𝑎𝑟𝑖𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛.
El signo negativo indica que la fem. Obtenida se opone a la variación del flujo que la origina.
IV. PROCEDIMIENTO
EL PRINCIPIO DEL ELECTROIMÁN. Se introduce el bloque de metal dentro de la bobina de
cobre, donde esta bobina está conectada a una fuente de voltaje de corriente continua.
FUERZA ELECTROMOTRIZ INDUCIDA.
Conecte las terminaciones de un solenoide al galvanómetro .Examine la dirección en la cual el
alambre de la bobina está enrollado. Induciendo el imán tal como se indica, anote la deflexión
del galvanómetro, en cada caso (hacia arriba, hacia abajo y determine de qué modo fluye la
corriente alrededor de la bobina, es horario o antihorario).
Mirando de arriba hacia abajo y moviendo el imán hacia adentro, se observa una deflexión en
sentido horario en el galvanómetro, produciendo lo contrario al alejar el imán.
Al cambiar la rapidez del movimiento del imán se produce lo anteriormente pero con mayor
intensidad. La polaridad producida en la bobina por la corriente inducida, se hallara con la
regla de la mano derecha.
PARA DOS CIRCUITOS.
Alinee dos solenoides de modo que sus ejes estén paralelos y los enrollamientos estén en
la misma dirección.
El solenoide conectado a una fuente se denomina primario o inductor y el otro es el secundario
o inducido. Observe las direcciones de la corriente en el secundario.
Induciendo el imán en la bobina observe donde se genera más corriente en el galvanómetro,
solo la bobina primaria, solo la secundaria, ambos.
V. CUESTIONARIO.
1. ¿Qué relación observa usted entre la conducta de un solenoide por el que pasa
corriente eléctrica y un imán de una barra?
2. ¿Qué efecto produce la inserción de una varilla metálica en el interior de una
bobina que lleva una corriente eléctrica?
3. Explique cada uno de los experimentos realizados.

Bibliografía
Guía de laboratorio de física lll. Facultad de Ciencias físicas. UNMSM-PERÚ (2013)
Prácticas de laboratorio de física. Facultad de Ciencias físicas. Universidad Nacional de
Ingeniería-PERÚ (2009)
Guía de laboratorio de física. Facultad de Ingeniería Industrial. UTP-PERÚ
Física para ciencias e ingeniería, Serway tomo 2, edición 7.
Libro Sears - Zemanzky Vol 2.
https://www.vernier.com/experiments/
https://sites.google.com/site/utsfisicahg/electromagnetismo
https://sites.google.com/site/utsfisicahg/laboratorio-de-fisica

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