Medición de resistencias: Ley de Ohm

Manual de Prácticas de Laboratorio de Física III Medición de resistencias: Ley de Ohm Optaciano Vásquez G. 2017
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UNIVERSIDAD NACIONAL
“SANTIAGO ANTÚNEZ DE MAYOLO”
FACULTAD DE CIENCIAS
DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE CIENCIAS
SECCIÓN DE FÍSICA
PRÁCTICA N° 4. “MEDICIÓN DE RESISTENCIAS: LEY DE OHM”
Mag. OPTACIANO L. VÁSQUEZ GARCÍA
HUARAZ - PERÚ
2017

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UNIVERSIDAD NACIONAL FACULTAD DE CIENCIAS
“SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO” DEPARTAMENTO DE CIENCIAS
SECCIÓN DE FISICA
CURSO: FISICA III
PRÁCTICA DE LABORATORIO Nº 4.
MEDIDA DE RESISTENCIAS: LEY DE OHM
I. OBJETIVOS
1.1 Objetivos generales
 Familiarizar al estudiante con la operación y el uso de los multímetros y de la fuente DC
 Construir circuitos eléctricos de corriente continúa usando un protoboard.
 Estudiar la Ley de Ohm y sus aplicaciones a elementos lineales y no lineales
1.2 Objetivos específicos
 Medir resistencias, diferencias de potencial e intensidades de corriente en circuitos simples
usando el multímetro
 Calcular la incertidumbre en la medida de la resistencia de un elemento lineal.
 Verificar la Ley de Ohm en circuitos resistivos simples, con un margen de error no mayor al 5%
 Determinar las curvas características corriente – voltaje de elementos no lineales tales como un
diodo rectificador y diodos Zener.
 Obtener la curva característica corriente – voltaje de resistencias especiales como la lámpara
incandescente
II. MARCO TEÓRICO Y CONCEPTUAL
2.1. Medición de resistencias
Una técnica apropiada para la determinar el valor de una resistencia (R) de un tramo de red consiste
en medir la intensidad de corriente (I) y la diferencia de potencial (ΔV) y luego aplicar la ley de Ohm.
Los instrumentos de medición se pueden instalar de dos formas. La elección entre estas dos
posibilidades depende de los valores relativos de las resistencias de los instrumentos y las del circuito.
Consideremos en primer lugar el circuito mostrado en la Figura 1a, en donde se observa que el
voltímetro ha sido instalado en paralelo con la resistencia y el amperímetro en serie con el conjunto,
entonces la resistencia viene expresada por
I
V
R

 (1)
Esta medida es admisible solamente en el caso de que la resistencia R sea muy inferior a la resist encia
interna del voltímetro RV. En caso contrario, el voltímetro desviará una corriente IV apreciable, de tal
manera que
VII
V
R


 (2)
Teniendo en cuenta que IV = ΔV/RV la ecuación anterior se puede escribir
APELLIDOS Y NOMBRES: BLAS ROJAS, PEDRO ALFREDO CODIGO: 132.0904.312 FECHA: 17/08/2017
FACULTAD: FIC ESCUELAPROFESIONAL: INGENIERIA CIVIL GRUPO: 1
AÑO LECTIVO: 2017 SEMESTRE ACADEMICO: 2017 – I NOTA..............................
DOCENTE: MSC OPTACIANO VÁSQUEZ GARCIA FIRMA....................................

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VVV R
R
R
R
IV
IV
R
V
I
V
R












1
/
1
/
(3)
Si llamamos x a la relación VRR / , la ecuación anterior se escribe
R
x
x
R
x
R 














 2
1
1
1
1
(4)
Cuando R’ << RV, la ecuación anterior se escribe
'
(1 )R R x  (5)
En estas condiciones el error absoluto se expresa en la forma
xRRR  (6)
Por lo tanto el error relativo es
x
R
RR



(7)
(a) (b)
Figura 1. (a) Voltímetro en paralelo con R, (b) Voltímetro en paralelo con R y el amperímetro
Veremos ahora la segunda modalidad para medir resistencias, mediante el circuito de la figura 1b, en
este circuito el amperímetro es instalado en serie con la resistencia y el voltímetro en paralelo con el
conjunto. En este dispositivo se comete un error en la medición de la diferencia de potencial en la
resistencia R, debido a la caída de potencial VA en el amperímetro. Esta modalidad es aplicada cuando
la resistencia R es mucho mayor que la resistencia interna del amperímetro. Del análisis del circuito se
tiene
A VI I I  (8)
El valor de la resistencia será expresado en la forma
1A A A
A A A
V V V RV
R R R R
I I I R
          
 
(9)
El error relativo, será
R
R
R
RR A



 (10)
Como puede observarse, el método que debe ser utilizado depende del valor de la resistencia que se
va a medir y de las resistencias internas de los medidores. Se puede verificar que el valor límite está
dado por la ecuación
A VR R R (11)

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2.2. Ley de OHM y resistencia.
Cuando un conductor transporta corriente, existe un campo eléctrico en su interior. En muchos
conductores, la densidad de corriente 𝑗⃗ es proporcional al campo eléctrico 𝐸⃗⃗ existente en el interior
del conductor que es el que produce la corriente, esto es
j E (12)
Es a la constante de proporcionalidad, que se le denomina conductividad eléctrica del material (σ).
j E (13)
Si la conductividad no depende del campo eléctrico, se dice que el material cumple con la ley de
OHM y por ello a estos materiales se les llama óhmicos. Por otro lado si la conductividad del material
depende del campo eléctrico, la densidad de corriente no es proporcional al campo eléctrico, a estos
materiales se llama no óhmicos.
Para determinar la relación entre la intensidad de corriente I y la diferencia de potencial ΔV entre los
extremos del conductor, consideremos un segmento de alambre de longitud L y sección transversal
recta A al que se le aplica un campo eléctrico E, uniforme como se muestra en la figura2,
Figura 2. Segmento de alambre portador de una corriente I.
Para determinar la diferencia de potencial entre los extremos a y b del conductor se aplica la ecuación
.
a
b
V a a
V b b
E dl Edl E L         (14)
Por lo tanto la diferencia de potencial será
a bV V EL   ó b aV V V EL    (15)
Remplazando el campo eléctrico de la ecuación (15), en la magnitud de la densidad de corriente dado
en la ecuación (13) resulta





 

L
V
A
I
j  (16)
Despejando a diferencia de potencial se obtiene
I
A
L
V

 (17)
Expresión que se puede escribir en la forma
RIV  (18)*
La expresión dada por la ecuación (18)*, se le conoce como ley de Ohm macroscópica la que
establece que en un elemento óhmico la diferencia de potencial es directamente proporcional a la

5
intensidad de corriente que fluye por el conductor siendo la constante de proporcionalidad la
resistencia eléctrica del material. Es importante comprender que el verdadero contenido de la ley de
Ohm es la proporcionalidad directa (en el caso de ciertos materiales) entre la diferencia ∆𝑉 con
respecto a la intensidad de corriente I o de la densidad de corriente 𝑗⃗ con respecto al campo eléctrico
𝐸⃗⃗.
Aun cuando la ecuación (18)* muestra una relación entre la resistencia, la diferencia de potencial y la
intensidad de corriente, debe precisarse que la resistencia R de cualquier material conductor es
totalmente independiente de la diferencia de potencial aplicada y de la intensidad de corriente, siendo
más bien dependiente de la geometría del conductor y de la naturaleza del material, así por ejemplo si
el conductor es recto de longitud L y sección transversal constante 𝐴, la resistencia R es proporcional
a la longitud L e inversamente proporcional al área de la sección transversal A, siendo la constante de
proporcionalidad la resistividad ρ, la misma que es el recíproco de la conductividad σ. Por tanto la
resistencia se escribe en la forma
L L
R
A A


  (19)
La ecuación (19) indica que la resistencia es independiente de la diferencia de potencial y de la
intensidad de corriente, pero si depende de la longitud del conductor, del área de la sección transversal
y de la conductividad del material del mismo. En general, la resistencia R, de cualquier material de
forma arbitraria se determina usando la relación
. .
. .
A A
E ds E dsV
R
I j ndA E ndA

  
 
 
(20)
De acuerdo con la ecuación (20), la unidad de la resistencia R en el sistema internacional de unidades
es el ohmio, representada por la letra omega del alfabeto griego (Ω). Entonces
1
1
1
V
A
  (21)
Para el caso de los resistores que obedecen la ley de Ohm, su gráfica intensidad de corriente en
función de la diferencia de potencial es una línea recta como se muestra en la figura 3a. En el caso de
elementos que no cumplen con la ley de Ohm, la relación intensidad de corriente y diferencia de
potencial puede no ser una proporción directa, y puede ser diferente con respecto a los sentidos de la
corriente. La figura 3b, muestra la curva característica para un diodo de vacío utilizado para convertir
corriente alterna de alto voltaje en corriente continua, Con potenciales positivos en el ánodo con
respecto al cátodo, la corriente I es aproximadamente proporcional a (∆𝑉)3/2
; mientras que con
potenciales negativos la corriente es extremadamente pequeña. El comportamiento de los diodos
semiconductores (figura 3c) es algo diferente.
(a) (b) (c)
Figura 3. Relación intensidad de corriente: (a) Resistencia óhmica, (b) Diodo de vacío y (c) Diodo semiconductor

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III. MATERIALES Y EQUIPOS
3.1. Una fuente de voltaje DC cuya escala es de 0 a 20 voltios
3.2. Dos multímetros uno para ser usado uno como Voltímetro y el otro como Amperímetro
3.3. Un módulo de la ley de Ohm
IV METODOLOGIA
4.1. Medición de resistencias
a) Del módulo de la ley de Ohm, escoja una resistencia R1 = 47 Ω, instale ésta en el protoboard y
verifique su valor con el multímetro usado como ohmímetro. Este valor será considerado R1,fab.
Registre este valor en la Tabla I.
b) Con el interruptor 𝑆 abierto instale en el protoboard el circuito mostrado en la figura 4. Donde ε es
la fuente de voltaje, RP el potenciómetro, Ri la resistencia cuyo valor se va a determinar
experimentalmente, V el voltímetro, A el amperímetro. Solicite la verificación del circuito por
parte del profesor.
Figura 4. Circuito para determinar la resistencia de un elemento
c) Ajuste el voltaje en la fuente ε a un valor de 5 V. Registre el valor en la Tabla I.
d) Cierre el interruptor S y lea las indicaciones del amperímetro y del voltímetro. Registre sus valores
en la Tabla I.

7
e) Ajuste la fuente de fem ε a otros valores tales como: 6 V, 7 V, 8 V y obtenga otros tres pares de
valores de V e I. Registre sus valores leídos en la Tabla I.
f) Abra el interruptor y remplace la resistencia R1 = 47 Ω por otra R2 = 10 kΩ
g) Cierre el interruptor 𝑆 y repita los pasos (c), (d) y (e), y obtenga cuatro valores de V e I. Registre
estos valores en la Tabla I
Tabla I. Valores experimentales y teóricos para R1 y R2, obtenidos con el circuito de la Fig. 4
N° ε V (V) I (mA) R1 exp(Ω) R1 fab (Ω) Tolerancia
1 5v 1.30 27.5 47.2727 47 ± 5%
2 6v 1.55 32.7 47.4006 47 ± 5%
3 7v 1.81 38.3 47.2584 47 ± 5%
4 8v 2.08 44.0 47.2727 47 ± 5%
promedio 1.685 35.625 47.3011 47 ± 5%
1 5v 4.98 0.503 9890.7646 10 000 ± 5%
2 6v 5.92 0.601 9850.2495 10 000 ± 5%
3 7v 6.96 0.706 9858.3569 10 000 ± 5%
4 8v 7.92 0.803 9863.0137 10 000 ± 5%
promedio 6.445 0.65325 9865.5962 10 000 ± 5%
h) Con cada una de las resistencias R1 y R2, y utilizando el protoboard instale el circuito mostrado
en la figura 5 y proceda a repetir los pasos (c) a (g). Registre sus valores en la tabla II.
Figura 5. Circuito para determinar la resistencia de un elemento
Tabla II. Valores experimentales y teóricos para R1 y R2, obtenidos con el circuito de la Fig. 5
1 5v 1.45 27.6 52.5362 47 ± 5%
2 6v 1.73 33.1 52.2658 47 ± 5%
3 7v 2.01 38.4 52.3437 47 ± 5%
4 8v 2.29 43.8 52.2831 47 ± 5%
promedio 1.87 35.725 52.3572 47 ± 5%
1 5v 5.04 0.505 9980.1980 10 000 ± 5%
2 6v 6.03 0.605 9966.9421 10 000 ± 5%
3 7v 7.04 0.706 9971.6714 10 000 ± 5%
4 8v 8.03 0.805 9975.1553 10 000 ± 5%
promedio 6.535 0.65525 9973.4917 10 000 ± 5%

8
4.2. Curvas características voltaje corriente
4.2.1. Para una resistencia
a) Con la fuente apagada, manteniendo el regulador de voltaje en cero y usando el protoboard
instale el circuito mostrado en la Figura 6. Donde ε es la fuente, RP el potenciómetro, Rx la
resistencia cuyo valor se va a determinar (bobina de alambre barnizado), V el voltímetro, A el
amperímetro y S es un interruptor. Solicite la verificación del circuito por parte del profesor.
Figura 6. Circuito para determinar las curvas Voltaje - Corriente para una resistencia
b) Ajuste la fuente a un valor ε = 8V, mantenga fijo dicho valor. Ahora cierre el interruptor S y varié
la perilla del potenciómetro, midiendo la intensidad de corriente I registrada por el amperímetro,
cuando la diferencia de potencial leída por el voltímetro es ∆𝑉 = 1,5 V. Registre las lecturas del
amperímetro y del voltímetro en la Tabla III.
c) Repita el paso anterior para voltajes de 2,0; 2,5; 3,0; 3,5, 4,0; 4,5; 5,0; 5,5; 6.0 voltios,
respectivamente. Registre las lecturas de los instrumentos en la Tabla III.
d) Ajuste la perilla hasta que la diferencia de potencial en ella sea cero y apague la fuente de fem.
4.2.2 Para los diodos
a) Manteniendo la fuente apagada y utilizando el protoboard, instale el circuito mostrado en la
Figura 7. Donde ε es la fuente, RP el potenciómetro, D es el diodo rectificador; V es el voltímetro,
A es el amperímetro y S es un interruptor.
b) Ajuste lentamente la fuente de tensión hasta ε = 3V. Cierre el interruptor S y observe que fluya
corriente a través del amperímetro
c) Si no fluye corriente y sólo se observa voltaje, invierta la polaridad del diodo.
d) Ajuste el potenciómetro hasta que por el amperímetro fluya una intensidad de corriente I1 = 10
mA, para este valor de I obtenga la lectura del voltímetro V. Registre sus valores en la Tabla IV.
e) Ajuste el potenciómetro para obtener lecturas de corrientes en el amperímetro de 20 mA, 30 mA,
40 mA, 50 mA, 60 mA, 70 mA, 80 mA, 90 mA, 100 mA, 110 mA, 120 mA y 130 mA. Para cada uno
de los valores de Ii determine sus respectivos voltajes Vi. Registre sus valores obtenidos en la
tabla IV

9
Figura7. Circuito para determinar las curvas Voltaje- Corriente para cada uno de los diodos.
f) Apague la fuente y regrese la perilla hasta que su valor sea cero.
g) Remplace al diodo rectificador por un diodo Zener y siga los pasos (a) hasta (e). Registre las
lecturas del amperímetro y del voltímetro en la tabla V. 
4.2.2 Para la bombilla de luz
a) Con la fuente apagada y con el regulador de voltaje en cero, instale el circuito mostrado en la
Figura 8. Donde ε es la fuente de fem, RS el reóstato (caja de resistencia variable), la lámpara de
luz; V es el voltímetro, A es el amperímetro y S es un interruptor.
b) Ajuste la fuente de voltaje hasta un valor de 𝜀 = 8 𝑉, mantenga este valor fijo durante el ensayo.
c) Cierre el interruptor S y ajuste lentamente el potenciómetro hasta que la diferencia de potencial
registrada por el voltímetro sea de 1,0 V. Lea la intensidad de corriente que indica el
amperímetro. Registre este par de valores en la Tabla VI
d) Repita el paso (c) para voltajes de 1,5V; 2,0V; 2,5V; 3,0V; 3,5V; 4,0V; 4,5V; 5,0V y 5,5V.
Figura 8. Circuito para determinar las curvas Voltaje- Corriente para una bombilla de luz.
Tabla III. Datos experimentales de V e I para la resistencia desconocida (bobina)
V (V) 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6
I (mA) 27.2 36.2 45.3 54.3 63.5 72.7 81.6 90.6 99.4 108.4

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Tabla IV. Datos experimentales de V e I para el diodo rectificador
V (V) 0.700 0.730 0.748 0.760 0.768 0.775 0.783 0.787 0.794 0.796
I (mA) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Tabla V. Datos experimentales de V e I para el diodo Zener
V (V) 0.784 0.806 0.819 0.829 0.834 0.838 0.840 0.850 0.855 0.857
I (mA) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Tabla VI. Datos experimentales de V e I para la lámpara incandescente
V (V) 1 2.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5
I (mA) 160 210 250 280 320 360 410 425 450 470
V. CUESTIONARIO.
5.1. Medición de resistencias.
a) Determine el error absoluto, relativo y porcentual para cada una de las
resistencias.
Para hallar los errores de cada una de las resistencias usaremos lo siguientes:
 ERROR ABSOLUTO:
max min
2
R R
R

 
 ERROR RELATIVO:
r
R
E
R


 Donde R = medida promedio
 ERROR PORCENTUAL:
% 100%rE E 
PARA LA RESISTENCIA DE 47 Ω (TABLA 1)
1 5v 1.30 27.5 47.2727 47 ± 5%
2 6v 1.55 32.7 47.4006 47 ± 5%
3 7v 1.81 38.3 47.2584 47 ± 5%
4 8v 2.08 44.0 47.2727 47 ± 5%
promedio 1.685 35.625 47.3011 47 ± 5%

11
 Error absoluto:
∆𝑅 =
47.4006 − 47.2584
2
∆𝑅 = 0.0711 Ω
 Error relativo:
𝐸𝑟 =
0.0711
47.3011
𝐸𝑟 = 0.001503
 Error porcentual:
𝐸% = 0.001503𝑥100
𝐸% = 0.1503%
PARA LA RESISTENCIA DE 10 000 Ω (TABLA 1)
 Error absoluto:
∆𝑅 =
9890.7646 − 9850.2495
2
∆𝑅 = 20.2575 Ω
 Error relativo:
𝐸𝑟 =
20.2575
9865.5962
𝐸𝑟 = 0.0020533
𝐸% = 0.0020533𝑥100
𝐸% = 0.2053%
1 5v 4.98 0.503 9890.7646 10 000 ± 5%
2 6v 5.92 0.601 9850.2495 10 000 ± 5%
3 7v 6.96 0.706 9858.3569 10 000 ± 5%
4 8v 7.92 0.803 9863.0137 10 000 ± 5%
promedio 6.445 0.65325 9865.5962 10 000 ± 5%

12
PARA LA RESISTENCIA DE 47 Ω (TABLA 2)
 Error absoluto:
∆𝑅 =
52.5362 − 52.2658
2
∆𝑅 = 0.1352 Ω
 Error relativo:
𝐸𝑟 =
0.063058
52.3572
𝐸𝑟 = 0.00258
𝐸% = 0.0258𝑥100
𝐸% = 0.2582%
PARA LA RESISTENCIA DE 10 000 Ω (TABLA 2)
 Error absoluto:
∆𝑅 =
9980.1980 − 9966.9421
2
∆𝑅 = 6.62795 Ω
1 5v 1.45 27.6 52.5362 47 ± 5%
2 6v 1.73 33.1 52.2658 47 ± 5%
3 7v 2.01 38.4 52.3437 47 ± 5%
4 8v 2.29 43.8 52.2831 47 ± 5%
promedio 1.87 35.725 52.3572 47 ± 5%
1 5v 5.04 0.505 9980.1980 10 000 ± 5%
2 6v 6.03 0.605 9966.9421 10 000 ± 5%
3 7v 7.04 0.706 9971.6714 10 000 ± 5%
4 8v 8.03 0.805 9975.1553 10 000 ± 5%
promedio 6.535 0.65525 9973.4917 10 000 ± 5%

13
 Error relativo:
𝐸𝑟 =
6.62795
9973.4917
𝐸𝑟 = 0.0006645
𝐸% = 0.0006645𝑥100
𝐸% = 0.06645%
b) Utilizando las ecuaciones (6), (7) y (10), determine los errores relativos para
cada resistencia.
De la ecuación (7)
x
R
RR



 Errores relativos para la Resistencia 47 Ω (Tabla 1)
𝐸1 =
47 − 47.2727
47.2727
= 0.005768
𝐸2 =
47 − 47.4006
47.4006
= 0.008451
𝐸3 =
47 − 47.2584
47.2584
= 0.005468
𝐸4 =
47 − 47.2727
47.2727
= 0.005768
 Errores relativos para la Resistencia 10 000 Ω (Tabla 1)
𝐸1 =
10000 − 9890.7646
9890.7646
= 0.01104
𝐸2 =
10000 − 9850.2495
9850.2495
= 0.01520
𝐸3 =
10000 − 9858.3569
9858.3569
= 0.01436
𝐸4 =
10000 − 9863.0137
9863.0137
= 0.01388

14
De la ecuación (10)
R
R
R
RR A




 Errores relativos para la Resistencia 47 Ω (Tabla 2)
𝐸1 =
52.5362 − 47
47
= 0.1178
𝐸2 =
52.2658 − 47
47
= 0.1120
𝐸3 =
52.3437 − 47
47
= 0.1137
𝐸4 =
52.2831 − 47
47
= 0.1124
 Errores relativos para la Resistencia 10 000 Ω (Tabla 2)
𝐸1 =
19980.1980 − 10000
10000
= −0.001981
𝐸2 =
9966.9421 − 10000
10000
= −0.003306
𝐸3 =
9971.6714 − 10000
10000
= −0.002832
𝐸4 =
9975.1553 − 10000
10000
= −0.002484
c) ¿Cuáles cree que son sus posibles fuentes de error?
 Errores accidentales que se pudieron presentar durante la experimentación
 Distracción durante la anotación de los datos.
 Uso inapropiado de técnicas para las mediciones.
 Condiciones experimentales no apropiadas.
 Durante el cálculo; uso incorrecto de formulas
d) ¿Cuál de los circuitos escogería para medir una resistencia pequeña? ¿Cuál para
una resistencia muy grande? Justifique su respuesta.
Para una resistencia Pequeña:
Para minimizar los errores durante el experimento se debe usar el circuito que se muestra
en la figura 4, según lo muestran los datos obtenidos en (a) y (b). De lo contrario el
voltímetro desviara una corriente apreciable. Esta configuración se usa cuando la
resistencia es muy pequeña comparada con la resistencia del voltímetro.

15
Para una resistencia muy grande:
Con el fin de minimizar errores se debe usar el circuito de la figura 5, según lo muestran los
datos obtenidos en (a) y (b). Esta configuración es usada cuando la resistencia es muy
grande comparada con la resistencia del amperímetro.
5.2. Curvas características voltaje – corriente.
a) Con los datos de la Tabla III, elabore el gráfico de dispersión I en función de V
para la resistencia desconocida (bobina de alambre barnizado)
V (V) 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6
I (mA) 27.2 36.2 45.3 54.3 63.5 72.7 81.6 90.6 99.4 108.4
b) ¿Qué tipo de relación puede describir el gráfico de I - V?
Se observa de la gráfica que I y V son proporcionales de forma directa, es decir que a
medida que la corriente fluye por una resistencia su potencial se incrementa, formando
así una relación lineal, lo cual indica que es óhmico.
c) Para la gráfica I - V de la resistencia desconocida. ¿Qué nombre recibe la
relación?
La relación de I-V recibe el nombre de Regresión lineal, más conocido como la ley de
Ohm, que hemos tratado en este laboratorio.
d) Para la gráfica I - V de la resistencia desconocida. ¿Cuál es el valor de la
pendiente? ¿Qué significado físico tendrá dicha pendiente?
Para el gráfico se obtuvo la siguiente ecuación (ecuación lineal):
𝑦 = 0.0553𝑥 − 0.0086

16
Donde la pendiente es constante, lo cual indica que el resistor es un elemento Óhmico,
siendo su valor: 0.0553
Lo cual indica que la proporción entre la Corriente y la Diferencia de Potencial es 0.0553
𝐼
𝑉
=
1
𝑅
= 0.0553
De aquí podemos calcular aproximadamente la resistencia de la bobina: R
𝑅 = (
1
0.0553
)
𝑅 = 18.083 𝛺
e) Utilice análisis de regresión lineal y determine la ecuación empírica de la relación
I - V. ¿Cuáles son los valores de los parámetros de la recta?
La ecuación empírica de la relación 𝐼 − 𝑉 es:
𝑉 = 𝑚𝐼 + 𝑛
Podemos observar del grafico anterior la ecuación de la recta obtenida:
𝑉 = 0.0553I − 0.0086
Del cual se puede deducir que:
𝑚 = 0.0553
𝑛 = −0.0086
f) Determine el valor de la resistencia de la bobina con su respectivo error absoluto
y porcentual.
V (V) 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6
I (mA) 27.2 36.2 45.3 54.3 63.5 72.7 81.6 90.6 99.4 108.4
R 18.03 18.02 18.058 18.048 18.1 18.136 18.098 18.08 18.045 18.041
𝑅̅ = 18.0656
 Error absoluto:
∆𝑅 =
18.136 − 18.02
2
∆𝑅 = 0.058 Ω
 Error relativo:
𝐸𝑟 =
0.058
18.0656
𝐸𝑟 = 0.00321
𝐸% = 0.00321𝑥100
𝐸% = 0.321%

17
g) Utilizando los datos de las Tablas IV y V, elabore el gráfico de dispersión V en
función de V para cada uno de los diodos. ¿Qué tipo de relación observa Ud.?
¿Son los elementos óhmicos? ¿Cómo determinaría el valor de la resistencia de
los diodos para una determinada intensidad de corriente? Explique
De la Tabla IV
V (V) 0.700 0.730 0.748 0.760 0.768 0.775 0.783 0.787 0.794 0.796
I (mA) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
De la Tabla V
V (V) 0.784 0.806 0.819 0.829 0.834 0.838 0.840 0.850 0.855 0.857
I (mA) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

18
El diodo rectificador es un dispositivo semiconductor que permite el paso de la corriente
eléctrica en una única dirección. Posee polarización directa cuando ingresa por el ánodo es
decir por el (+) positivo y posee polarización indirecta cuando ingresa por el cátodo (-)
negativo.
Además, se observa que los diodos zener es un diodo vacío y son semiconductores. Para
que nuestro elemento sea óhmico, la ecuación de nuestra grafica realizada debe ser una
ecuación exponencial y polinomial, por lo tanto, se deduce que el diodo es un elemento
óhmico.
El diodo Zener es un diodo de silicio fuertemente dopado que se ha construido para que
funcione en las zonas de rupturas. También es un elemento no óhmico.
El valor de la resistencia para una determinada corriente vendría a ser la pendiente en
dicho punto siendo la derivada de la intensidad de corriente respecto al voltaje:
h) Utilizando los datos de la Tabla VI elabore el grafico de dispersión I en función
de V para la lámpara incandescente. ¿Qué tipo de relación encuentra Ud. para
este elemento? ¿El elemento ensayado es óhmico? ¿Cuál es la resistencia de la
lámpara? ¿Influye la temperatura del elemento?
De la Tabla VI
V (V) 1 2.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5
I (mA) 160 210 250 280 320 360 410 425 450 470
 La relación de V – I nos muestra que es un material óhmico; tiene resistencia
óhmica.
 La intensidad de corriente depende linealmente del voltaje.
 La resistencia de este elemento es la inversa de la pendiente de esta recta.

19
 Este elemento es óhmico debido a que la gráfica es una recta de pendiente
constante y cumple con la ley de ohm.
 La resistencia de la lámpara será:
R=1/73.245=0.013652 Ω
Pero se debe tener en cuenta que al final cuando se encienda la lámpara la
resistencia no será lineal, ya que la temperatura influirá en está incrementándose
cuando se incrementa la temperatura.
i) ¿Cuáles cree que son las principales fuentes de error en la determinación de las
relacione V - I para la resistencia, diodo y bombilla de luz?
 Los diodos, y la bombilla no están perfectamente fabricadas, y tienen errores de
fábrica.
 La calidad de conductividad de los cables.
 La imprecisión de la persona que hace las lecturas.
 Temperatura del medio ambiente.
 La incorrecta instalación de los circuitos.
 Errores en los cálculos
j) Una resistencia estándar de un ohm se fabrica con un alambre de constatán de 1
mm de diámetro. ¿Qué longitud de alambre se requiere?
𝑅 = 𝜌 (
𝐿
𝐴
) …………(1)
Datos:
𝑅 = 1𝛺
𝜌(𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑡𝑎𝑛) = 49 × 10−8
(Ω. m)
D = 1mm 1x10-3m
𝐴 =
𝜋
4
(1 × 10−3
)2
De la ecuación (1)
𝐿 =
𝑅𝐴
𝜌
=
1𝑥𝜋/4(1x10−6
)
49 × 10−8
𝐿 = 1.603𝑚
k) ¿Cuándo es válida la ley de Ohm y en qué condiciones puede no ser válida la ley
de Ohm?
La ley de ohm es válida cuando la relación entre el voltaje y la intensidad de corriente es
lineal (la resistencia permanece constante) en nuestro caso nos dimos cuenta que algunas
relaciones eran exponenciales lo cual, invalida esa ley.
Otra forma de validar la ley de ohm, es cuando se realiza en condiciones iguales en todo el
circuito, es decir, misma temperatura, etc.

20
l) ¿Cuáles son las posibles fuentes de error en la determinación de las curvas
corriente - voltaje para cada uno de los elementos usados en la experiencia?
El error más probable cometido en la determinación de las curvas según mi perspectiva fue
que en las anotaciones en laboratorio no fue preciso, lo cual no pudo ayudar en la
obtención de una buena gráfica.
VI. CONCLUSIONES Y SUGERENCIAS
6.1. CONCLUSIONES
 Los conductores que no obedecen la ley de Ohm se llaman conductores no óhmicos o
no lineales.
 Los diodos son componentes electrónicos que solo dejan pasar corriente en un solo
sentido.
 La ley de ohm es válida solo para elementos que guardan una relación lineal entre el
voltaje que se le aplica y la corriente que lo atraviesa.
 El uso de las resistencias es muy común en los circuitos, y son indispensables en
cualquier diseño eléctrico o electrónico, como los electrodomésticos, radios
televisores, entre otros.
 Un circuito en serie es una configuración de conexión en la que los bornes o terminales
de los dispositivos se conectan secuencialmente, el terminal de salida de un dispositivo
se conecta al terminal de entrada del siguiente dispositivo.
 El circuito en paralelo es una conexión donde los bornes de entrada de todos los
dispositivos coincidan entre sí, lo mismo que sus terminales de salida.
6.2. SUGERENCIAS
 Para medir resistencias grandes es recomendable que el amperímetro esta en serie
con la resistencia entonces la corriente que pasa por el amperímetro es la corriente
que pasa por la resistencia dándonos una lectura exacta.
 Para medir resistencias pequeñas se recomienda que el voltímetro está conectado en
paralelo con la resistencia.
 Verificar si las lecturas del voltímetro y amperímetro están calibradas

21
VII. BIBLIOGRAFÍA.
7.1. GOLDEMBERG, J. Física General y Experimental. Vol. II. Edit. Interamericana. México 1972.
7.2. MEINERS, H. W, EPPENSTEIN. Experimentos de Física. Edit. Limusa. México 1980
7.3. SERWAY, R. Física. Vol. II Edit. Reverte. España 1992,
7.4. TIPLER, p. Física Vol. II. Edit. Reverte. España 2000.
7.5. SEARS, E. ZEMANSKY, M. YOUNG,H. FÍSICA, Vol. II. Edit. Addison Wesley. México 1999.
ANEXO I. CODIGO DE COLORES PARA DETERMINAR VALORES DE RESSITENCIAS
Cada una de las resistencias están marcadas con un código estándar de tres o cuatro bandas de color cerca de
uno de los extremos como se muestra en la figura A, de acuerdo con el esquema que se muestra en la tabla VI.
La primeras dos bandas (a partir del extremo más próximo) son dígitos, y la tercera es un multiplicador de
potencia de diez. Su representación en el lenguaje de circuitos es la mostrada en la figura A1b, para una
resistencia fija y la figura A1c para una resistencia variable. Otra característica importante de un resistor es la
energía eléctrica que puede disipar sin sufrir daño, esto es la potencia de trabajo.
(a) (b) (c)
Figura A1. (a) Resistencia mostrando las bandas de colores e indicando la forma como se determina su valor
mediante el código de colores, (b) representación de una resistencia fija y (c) representación de una
resistencia variable en un circuito.
Tabla VII. Código de colores para determinar los valores de resistencias

22
ANEXO II. CIRCUITO QUE MUESTRA LA INSTALACIÓN DE LOS EQUIPOS DE LABORATORIO
Equipos utilizados en la ejecución de la práctica de laboratorio
Fuente de voltaje Multitester

23
Potenciómetro Resistencias Diodos rectificadores
Diodo Zener Bobina

Medición de resistencias: Ley de Ohm

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