Ley de Ohm (Fiz 109C)

Ley de Ohm

Objetivo

Estudiar empíricamente la relación existente entre el voltaje aplicado a un conductor y la corriente eléctrica que circula como resultado de la aplicación del mismo.

Equipamiento

− Computador PC con interfaz PASCO Science Workshop.

− Amplificador de Potencia, PASCO CI-6502

− Circuito RLC, PASCO CI-6512

− Conectores

− Programa Data Studio

Teoría

La Ley de Ohm establece una relación entre voltaje, , aplicado a un conductor y corriente, , circulando a través del mismo.

es la resistencia del conductor. De acuerdo con la Ec. (1), la relación entre y es lineal. Un conductor que satisface esta relación es llamado óhmico. Existen conductores en que no se satisface esta relación, debido a cambios en la resistencia por efectos, principalmente térmicos, asociados a la circulación de la corriente.

Montaje Experimental

Conecte el Amplificador de Potencia en el Canal Análogo A de la interfaz sin encenderlo y arme el circuito que muestra la figura 1. El experimento consiste de dos partes:

* voltaje y corriente en una resistencia de

* voltaje y corriente en una ampolleta de

Parte A: Resistencia

Procedimiento

1) Conecte los cables a la resistencia de en el circuito. Mida la resistencia con un óhmetro y anote el valor.

2) Ponga en ejecución el programa Data Studio. Encienda el Amplificador de Potencia.

3) Ajuste la salida para que la amplitud, forma de onda y frecuencia, sean las adecuadas para este experimento. Para ello, siga el siguiente procedimiento:

• Seleccione del menú de sensores el Amplificador de Potencia. Este será conectado en el canal A

• Haga doble clic en el icono y aparecerá una ventana de Generador de Señales, en ella seleccione en la Amplitud, y en la frecuencia .

• Seleccione la señal de onda triangular y luego presione el botón Auto. Cierre la ventana

4) Abra el modo osciloscopio y seleccione el Voltaje de Salida (Output Voltaje) y la Corriente del Canal A:

• En el icono del eje vertical seleccione Voltaje de Salida (voltaje), y seleccione

• En el segundo icono del eje vertical (corriente), y seleccione .

• En el icono del eje horizontal seleccione la velocidad de barrido .

5) Presione START para iniciar el proceso de recolección de datos, y STOP para terminar.

6) Transfiera los datos de corriente y voltaje para que queden registrados.

Análisis de Datos

a) Grafique versus y versus de la traza obtenida en el punto (5).

b) Compare la pendiente de la curva versus con la pendiente de la curva voltaje vs. tiempo.

c) Realice el gráfico versus . ¿Qué representa físicamente la pendiente del gráfico?. Interprete.

Para realizar el análisis estadistico, en la parte inferior izquierda del gráfico debe presionar .Seleccione Ajuste Lineal.

Parte B: Ampolleta.

1) Reemplace la conexión a la resistencia por una conexión a la ampolleta de $LaTeX: 7.5 V$.

2) Cambie la velocidad de barrido a $LaTeX: 500 ms/div$, para ver una porción mayor de la forma de onda.

3) Repita el procedimiento de la PARTE A, para obtener trazas de voltaje y corriente en la pantalla.

4) Imprima la pantalla con las trazas de voltaje y corriente.

Preguntas

a) ¿Se comporta la resistencia de $LaTeX: 10 \Omega$ como un dispositivo “óhmico”? Justifique su respuesta.

b) ¿Se comporta la ampolleta de $LaTeX: 7.5 V$ como un dispositivo “óhmico”? Justifique su respuesta.

c) A partir del gráfico correspondiente, determine el valor experimental de la resistencia de $LaTeX: 10 \Omega$.

d) A partir del gráfico para la ampolleta, estime su resistencia cuando está “fría” y cuando está “caliente”.