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En este documento se presenta una práctica realizada en la Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito, donde se determina la resistividad de un conductor mediante la Ley de Ohm. El documento incluye el objetivo, marco teórico, procedimiento experimental y resultados obtenidos. Se explica cómo la resistencia eléctrica depende del material, temperatura y factores geométricos, y cómo la Ley de Ohm establece que el voltaje entre los extremos de un conductor es directamente proporcional a la corriente eléctrica que fluye a través de él. Se muestra una interfaz gráfica para determinar la resistividad de un conductor y se presentan tablas y gráficos con los datos obtenidos.
Qué aprenderás
Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones
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Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito LEY DE OHM Practica No. 7 FIEL- Profesor: Miguel Ángel Bernal 15 abril 2021 Objetivo El propósito de esta práctica es determinar la resistividad de un conductor usando la ley de Ohm.
Marco Teórico Todos los conductores eléctricos se oponen al paso de la corriente eléctrica en mayor o menor medida. Esto es debido a que los portadores de carga (electrones o iones) no se mueven libremente dentro del conductor, estos experimentan continuos choques con los núcleos de los átomos los cuales forman la estructura cristalina del conductor. Esta oposición se denomina resistencia eléctrica de un conductor. La resistencia eléctrica del conductor depende de: El material del que está compuesto. La temperatura a la que se encuentra, cuanto mayor es la temperatura, mayor es su resistencia eléctrica. Factores geométricos: longitud y sección transversal. Matemáticamente, el valor de la resistencia R está dado por (figura 1): FIGURA 1 La ley de Ohm establece que el voltaje V (medido en Voltios) entre los extremos de ciertos tipos de materiales conductores es directamente proporcional a la corriente eléctrica (medida en amperios) que fluye a través del material.(figura 2)
FIGURA 3. interfaz de la aplicación Resultados Se determinó experimentalmente el valor de la resistencia eléctrica R del conductor como función de la distancia l de separación de los puntos de contacto. Para ello se tomaron las mediciones de longitud l y corriente I y se completó la Tabla 1. Tabla 1.
A partir de los datos obtenidos en el inciso 1 y la Ley de Ohm, se prosiguió a completar la Tabla 2. Tabla 2 A partir de la tabla construida en el inciso 2, se realizó una gráfica de R en función de l Aplicando conocimientos de linealización de funciones, se encontró la relación entre R y l. Para encontrar esta relación, se tomó una relación de la forma: R=alm^ , hallando los valores de a y m. Luego se midió el área A de la sección del conductor. Al encontrar el valor de a con el coeficiente de l de la ecuación R= ρlA, se determinó experimentalmente el valor de la resistividad del conductor y se reportó su valor en la forma: R=R 0 ± ∆ R por medio de la Teoría de Errores. Al final, se discutieron los resultado obtenidos y se escribieron las respectivas conclusiones. Las medidas que vamos a tomar son: l: Longitud del conductor I: Corriente eléctrica A: Área de la sección transversal del Conductor Tabla 3. Medición de longitud y corriente
0 1 2 3 4 5 6 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 f(x) = 3.26 x − 0. R² = 1
Grafico 2. Resistencia vs longitud en relación a R=alm Tabla 5. Valores experimentales de a y m Con los valores de R se despeja p:
Tabla 6. Valor experimental de la resistividad Análisis de Resultados El valor de a obtenido gracias al Gráfico 2 permite determinar la resistividad relacionando el coeficiente 𝒍 de la ecuación. En la tabla 8 se puede observar el valor de la resistividad del superconductor, comprobando la variación de la resistencia eléctrica respecto con la longitud y el área de un conductor, así si el área aumenta la resistencia disminuye facilitando el paso de electrones y si la longitud aumenta la resistencia aumenta. Conclusiones Al realizar el montaje, Se comprobó la ley de Ohm experimentalmente la cual dice que “La diferencia de potencial aplicada a los extremos de un conductor es directamente proporcional a la corriente que pasa a través de él”, comprendiente nuevos conceptos relacionados a ella. Se realizó un análisis de proporcionalidad entre la corriente eléctrica y la diferencia de potencial donde se observó que es directa en elementos óhmicos. Se puede concluir que la corriente fluye por un circuito donde la cantidad de corriente que fluye por el mismo es directamente proporcional la fuerza aplicada. Se observó que a medida que aumenta el voltaje también aumenta la corriente. Sin embargo, se puede decir que la cantidad de corriente es inversamente proporcional a la resistencia, también observado en los datos obtenidos experimentalmente. Se aplicaron técnicas de análisis gráfico en los diferentes procedimientos. Finalmente se pudo concluir que la resistencia depende directamente de la
