Comportamiento de una Pila Eléctrica (Fiz 1530)
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| − | 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: |
+ | Una pila se puede representar por una fuente de <u>''fuerza electromotriz''</u> o ''fem'' <m>(\epsilon)</m>, conectada en serie con una resistencia <m>(R_i)</m>, que corresponde a la <u>''resistencia interna''</u> de la pila. Así, si la pila entrega una caída de tensión <m>V</m> que produce una corriente <m>I</m>, estos parámetros se relacionan mediante la ecuación: |
| − | :<math>V = \epsilon - I\cdot R_i \qquad\qquad (2)</math> |
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===Montaje Experimental=== |
===Montaje Experimental=== |
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| − | 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). |
+ | 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 <m>1 A</m>, <m>V</m> es un voltímetro (sensor de voltaje electrónico) y <m>R_v</m> es un reóstato variable que está conectado en serie entre la pila y el amperímetro (resistencias en serie). |
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#:- la opción de '''Keyboard(Teclado)''' |
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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. |
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| − | * ¿Qué representa físicamente la pendiente en el gráfico <math>V</math> versus <math>I</math> ? |
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* ¿Qué representa físicamente el corte con el eje de ordenada en el mismo gráfico? |
* ¿Qué representa físicamente el corte con el eje de ordenada en el mismo gráfico? |
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* 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 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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Latest revision as of 15:06, 23 October 2014
Contents |
[edit] Comportamiento de una Pila Eléctrica
[edit] Indagación
¿Cómo es la estructura interna de una pila eléctrica?
[edit] 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.
[edit] Equipamiento
- Circuito Resistencia Interna de una Pila - Un multímetro - 2 Sensores de Voltaje - Pinzas retractil
[edit] Teoría
El voltaje a través de una resistencia
, se relaciona con la corriente
que circula por
la resistencia de acuerdo con la Ley de Ohm:
Una pila se puede representar por una fuente de fuerza electromotriz o fem , conectada en serie con una resistencia
, que corresponde a la resistencia interna de la pila. Así, si la pila entrega una caída de tensión
que produce una corriente
, estos parámetros se relacionan mediante la ecuación:
[edit] 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 ,
es un voltímetro (sensor de voltaje electrónico) y
es un reóstato variable que está conectado en serie entre la pila y el amperímetro (resistencias en serie).
[edit] 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
en cuadro de Units(unidades)
[edit] 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.
[edit] 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
versus
?
- ¿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?
