Comportamiento de una Pila Eléctrica - Revision history

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2011-05-31T19:50:32Z

‎Análisis de Datos

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‎Teoría

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2011-05-28T22:33:17Z

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== Comportamiento de una Pila Eléctrica ==

===Indagación===

¿Cómo es la estructura interna de una pila eléctrica?

===Objetivo===

Estudiar el comportamiento de una pila cuando ella entrega voltaje a un circuito externo a través del cálculo de parámetros físicos de relevancia para su funcionamiento.

===Equipamiento===

- Circuito Resistencia Interna de una Pila
- Un multímetro
- 2 Sensores de Voltaje
- Pinzas retractil

===Teoría===

El voltaje <math>V</math> a través de una resistencia <math>R</math>, se relaciona con la corriente <math>I</math> que circula por
la resistencia de acuerdo con la ''Ley de Ohm'':

<math>V = I \cdot R</math> (1)

Una pila se puede representar por una fuente de ''fuerza electromotriz'' o ''fem'' <math>(\epsilon)</math>, conectada en serie con una resistencia <math>(R_i)</math>, que corresponde a la ''resistencia interna'' de la pila. Así, si la pila entrega una caída de tensión <math>V</math> que produce una corriente <math>I</math>, estos parámetros se relacionan mediante la ecuación:

<math>V = \epsilon - I\cdot R_i</math> (2)

===Montaje Experimental===

Se debe configurar el circuito descrito en la figura 1 conectando el equipamiento como lo muestra la figura 2. En el esquema de la figura 1, "A" es un amperímetro (multímetro) de corriente continua (CC) con un alcance máximo de <math>1 A</math>, <math>V</math> es un voltímetro (sensor de voltaje electrónico) y <math>R_v</math> es un reóstato variable que está conectado en serie entre la pila y el amperímetro (resistencias en serie).

[[File:Esquemacircuitopila.png|center|thumb|500px| Figura 1: Esquema del circuito.]]

[[File:Montajepila.png|center|thumb|500px| Figura 2: Montaje del experimento.]]

===Configuración Software Data Studio===

# Ponga en ejecución el programa ''Data Studio''.
# Para calibrar el canal A, del menú de iconos seleccione '''Voltaje Sensor (Sensor de Voltaje)'''.
# Presione la tecla Options (opciones) y seleccione:
#:- la opción de '''Keyboard(Teclado)'''
#:- Ingrese Corriente en el cuadro de '''name (nombre)'''
#:- Ingrese <math>mA</math> en cuadro de '''Units(unidades)'''

===Procedimiento Experimental===

El procedimiento básico consiste en anotar directamente los valores de la corriente que entrega el multímetro en el programa ''Data Studio'' y al mismo tiempo, registrar en el computador los valores de voltaje que mide el sensor conectado a la interfaz. Con estos datos se generará un gráfico de voltage v/s corriente para una pila chica y otra grande.

# Conecte el sensor de voltaje en los conectores respectivos (rojo-negro). En el multímetro utilice la escala de '''400 mA''' y '''corriente continua'''.
# En la fila correspondiente a la pila chica, posicione la pinza sobre la punta '''PPD13''', presione el interruptor y observe la corriente durante 10 segundos. Repita, pero con la punta '''PPD01'''. ¿Cuál es la diferencia?
# Posicione la pinza sobre la punta '''PPD01''', pero de la fila correspondiente a la pila grande. Mantenga presionado el interruptor de la pila chica y por teclado registre inmediatamente el valor de la '''corriente''' en la ventana que indica corriente. Luego presione '''conservar (keep)'''. Repita hasta la punta '''PPD15''' de la misma fila.
# Para graficar los datos obtenidos arrastre el icono que indica el gráfico y llévelo hasta el canal A. Seleccione en el eje vertical el voltaje y en el horizontal la corriente.
# Para medir con la pila grande, repetir el procedimiento 3 y 4, pero presionando el interruptor de la pila grande y posicionando la pinza en la fila correspondiente a la pila chica.

===Análisis de Datos===

Estas son preguntas referentes a los resultados de los experimentos. Les servirán de guía para redactar la sección de análisis y conclusiones del informe.
* ¿Qué representa físicamente la pendiente en el gráfico <math>V</math> <math>v/s</math> <math>I</math> ?
* ¿Qué representa físicamente el corte con el eje de ordenada en el mismo gráfico?
* Del procedimiento 2: ¿por qué la corriente cambia al cambiar de punta? ¿por qué la corriente cambia en el tiempo? ¿qué le sucede a la pila?
* Del procedimiento 3: ¿cómo se comparan las resistencias internas de las pilas? ¿de qué depende el valor de la resistencia interna de una pila?

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 Estas son preguntas referentes a los resultados de los experimentos. Les servirán de guía para redactar la sección de análisis y conclusiones del informe.
-* ¿Qué representa físicamente la pendiente en el gráfico <math>V</math> <math>v/s</math> <math>I</math> ?
+* ¿Qué representa físicamente la pendiente en el gráfico <math>V</math> versus <math>I</math> ?
 * ¿Qué representa físicamente el corte con el eje de ordenada en el mismo gráfico?
 * Del procedimiento 2: ¿por qué la corriente cambia al cambiar de punta? ¿por qué la corriente cambia en el tiempo? ¿qué le sucede a la pila?

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 la resistencia de acuerdo con la ''Ley de Ohm'':
-<math>V = I \cdot R</math>  (1)
+:<math>V = I \cdot R</math>  (1)
 Una pila se puede representar por una fuente de <u>''fuerza electromotriz''</u> o ''fem'' <math>(\epsilon)</math>, conectada en serie con una resistencia <math>(R_i)</math>, que corresponde a la <u>''resistencia interna''</u> de la pila. Así, si la pila entrega una caída de tensión <math>V</math> que produce una corriente <math>I</math>, estos parámetros se relacionan mediante la ecuación:
-<math>V = \epsilon - I\cdot R_i</math>   (2)
+:<math>V = \epsilon - I\cdot R_i</math>   (2)
 ===Montaje Experimental===