1. Departamento de Física©Ciencias Básicas Universidad del Norte-Colombia Septiembre 30, 2009 Código: FIS-1033-04 Laboratorio de Física electricidad LEY DE OHM Yesid Rafael Gutierrez ÁvilaEmail: yavila@uninorte.edu.coIngeniería Mecánica Slahyden José Vides VillamizarEmail: slahydenv@uninorte.edu.coIngeniería Civil INTRODUCCION Y OBJETIVOS En el presente informe se evaluara la relación entre la corriente y el voltaje para materiales óhmicos y no óhmicos. Para ello se procederá a determinar la razón de voltaje-corriente en una resistencia, al igual que la razón entre el voltaje y la corriente pero ahora de un diodo. Posteriormente se establecerá la relación entre el comportamiento de la corriente de un diodo y la resistencia. MARCO TEORICO 2.1 Ley de ohm La ley de ohm, postulada por el físico y matemático alemán Georg Simon Ohm, es una de las leyes fundamentales de la electrodinámica, la cual relaciona las unidades básicas presentes en cualquier circuito eléctrico que son tensión o voltaje, intensidad de corriente y resistencia. La ley de ohm establece que el flujo de corriente que circula por un circuito eléctrico cerrado, es directamente proporcional a la tensión o voltaje aplicado, e inversamente proporcional a la resistencia de la carga que tiene conectada. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL En esta experiencia, se indago sobre la relación entre la corriente y el voltaje para diferentes tipos de materiales (óhmicos y no óhmicos).Para obtener esto se llevo a cabo el siguiente procedimiento: Se utilizo la fuente de poder para proporcionar diferentes voltajes a una resistencia de 33 ohmios. Se usaron los sensores de voltaje y de corriente en Data Studio para medir el voltaje registrado en los terminales de la resistencia y la corriente que pasa por ella. Se utilizo el software para mostrar los datos de voltaje y corriente. Se uso una grafica de voltaje frente a corriente para determinar el valor de la resistencia. Se utilizo la fuente de poder para proporcionar diferentes voltajes a un diodo rectificador. Se usaron los sensores de voltaje y de corriente en Data Studio parta medir el voltaje y la intensidad de corriente que pasa por el diodo. Se utilizo el software para mostrar los valores de voltaje intensidad de corriente. Se uso una grafica de voltaje frente a intensidad de corriente para determinar la relación que existe entre estas dos variables en el diodo. 3.1. Configuración del ordenador Se conecto la interfaz ScienceWorkshop al ordenador, encendimos el interfaz y luego encendimos el ordenador. Se conectaron las clavijas en los terminales de salida de la fuente de poder. Se armo un circuito eléctrico con la resistencia de 33 ohmios conectada a la fuente de poder, y se conecto adecuadamente los sensores de voltaje y corriente. Se configuro la fuente de poder para una salida de voltaje DC e inicialmente con un valor de 0 voltios. Se configuro el sensor de voltaje para una toma de muestras. Opcionalmente se configuro la pantalla adecuadamente para poder observar simultáneamente la grafica voltaje-corriente (voltaje en el eje y) y al mismo tiempo “Signal Generator” de manejo de la fuente de poder. Se presiono “start” para iniciar la toma de medidas y se aumento el voltaje aplicado a la resistencia a un voltio hasta llegar a un máximo de 8. Para el Diodo se conecto el interfaz ScienceWorkshop al ordenador, se encendió el interfaz y luego el ordenador. Posteriormente se conectaron las clavijas en los terminales de salida de la fuente de poder, se armo un circuito eléctrico con el diodo 1N4001 conectada a la fuente de poder, y se conecto adecuadamente los sensores de voltaje y corriente. Luego se configuro la fuente de poder para una salida de voltaje DC e inicialmente con un valor de 0 voltios, se configuro el sensor de voltaje para una toma de muestras, se configuro la pantalla adecuadamente para poder observar simultáneamente la grafica voltaje-corriente y la ventana “Signal Generator” de manejo de la fuente de poder. Por último se presiono “start” para el inicio de la toma de medidas y se aumento el voltaje aplicado a la resistencia a 0.1 voltio. 3.2. Calibración del sensor y montaje del equipo. Montaje del equipo resistencia Se monto la resistencia de 33 ohmios en los conectores resortados junto a los terminales en la esquina inferior derecha de la placa electrónica de laboratorio AC/DC (EM-8656) Se conectaron las clavijas a la salida de la fuente de poder a los conectores para voltaje correspondientes de la placa electrónica de laboratorio AC/DC. Montaje del equipo-Diodo Se armo el montaje del equipo. El circuito esta compuesto por una resistencia de 33 ohmios en serie con el diodo 1N4001. Se observo la polaridad del diodo y se conecto el sensor de corriente en serie con el diodo y el sensor de voltaje en paralelo con el diodo. 3.3. Toma de datos Resistencia Se comenzó la toma de datos (Haciendo clic en “Start” en Data Studio). Se observo la grafica de voltaje-intensidad de corriente. Se observo la grafica voltaje vs. intensidad de la corriente mientras aumentaba el voltaje suministrado por la fuente y se finalizo la toma de datos. Diodo Se comenzó la toma de datos. Se observo la grafica de voltaje frente a la intensidad de corriente en el diodo mientras aumentaba el voltaje suministrado por la fuente. Se hicieron los ajustes en los ejes vertical y horizontal. Y se finalizo la toma de datos. DATOS OBTENIDOS Luego de realizar la experiencia se obtuvieron los siguientes resultados graficos: Figura 1: En la grafica de puede observa que la pendiente viene siendo la resistencia que se mantiene constante, entonces el material es óhmico, y la curva que se muestra es cuando la resistencia varia, entonces es un material no óhmico. Figura 2: En la grafica numero dos se aprecia que a me que se le va aumentando el voltaje al foco la intensidad de corriente aumenta. ANALISIS Y DISCUSION DE RESULTADOS Luego de efectuar las respectivas anotaciones y observaciones, lo cual se resume como una toma de datos, se procedió a analizar estos mismos y de esta manera se puede confirmar que las resistencias halladas son constantes y que cuando esta es constante se dice que el material es óhmico. También se puede decir que el voltaje es directamente proporcional a la intensidad de corriente. CONCLUSIONES A partir de los datos y las observaciones hechas en el laboratorio podemos decir que la ley de ohm relaciona el valor de la resistencia de un conductor con la intensidad de corriente que lo atraviesa y con la diferencia de potencial en sus extremos. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS SEARS, Zemansky, Física Universitaria, Volumen 2 Serway, Raymond, Electricidad y magnetismo, 6ta edición, International Thomson editores. S.A, México D.F, México, 2005 Dario Castro Castro y Antalcides Olivero Burgos, Física Electricidad para estudiantes de ingeniería, notas de clase, Edición Uninorte.