PRACTICA 4. Circuitos simples, ley de Ohm

I. Objetivos

Medir experimentalmente resistencia, corriente y voltaje en un circuito simple, calculando también la relación entre las variables medidas.

II. Fundamentación Teórica

Simulación de un circuito simple

Conexión del amperímetro y del voltímetro

La ley de Ohm

Resistencias en serie

Resistencias en paralelo

Código de colores                PREPARA UN RESUMEN DE ESTOS TEMAS

El flujo de una corriente continua está determinado por tres magnitudes relacionadas entre sí. La primera es la diferencia de potencial en el circuito, que en ocasiones se denomina fuerza electromotriz (fem), tensión o voltaje. La segunda es la intensidad de corriente. Esta magnitud se mide en amperios; 1 amperio corresponde al paso de unos 6.250.000.000.000.000.000 electrones por segundo por una sección determinada del circuito. La tercera magnitud es la resistencia del circuito. Normalmente, todas las sustancias, tanto conductores como aislantes, ofrecen cierta oposición al flujo de una corriente eléctrica, y esta resistencia limita la corriente. La unidad empleada para cuantificar se define como la resistencia, y su unidad es el ohmio W (resistencia que limita el flujo de corriente a 1 amperio en un circuito con una fem de 1 voltio.

CIRCUITO 

Cualquier ruta a lo largo de la cual puedan fluir electrones es un circuito. Para que haya un flujo continuo de electrones debe haber un circuito completo sin aberturas. En un circuito eléctrico puede haber uno o más elementos iguales o diferentes, los símbolos de algunos de los elementos se muestran en la Figura 4.2.

III. Materiales y Montaje Experimental

Experimento 1. Ley de Ohm. Circuitos en serie y paralelo

• ·         1 Placa reticular
• ·         1 Fuente de voltaje continua
• ·         2 Multímetro (con cables de medición)
• ·         1 Resistencia R =10 kΩ, 2 W
• ·         1 Resistencia R =3.3 kΩ, 2 W
• ·         1 Resistencia R =4.7 kΩ, 2 W
• ·         4 Cables banana
• ·         Enchufes en puente

IV. Reglas de Seguridad

Antes de iniciar con las mediciones verificar el armado del circuito.

Cuidar las variables de medición en el multímetro, para no quemar los fusibles.

¡Verificar el armado de tus circuitos antes de suministrar voltaje!

V. Procedimiento Experimental

Parte 1. Medición de resistencia

·         Registra el dato del valor de resistencia que trae anotado, valor nominal de la resistencia.

·         Mide el valor de la resistencia con el multímetro en la función de Ω, valor medido.

·         Realiza una tabla donde se comparen valor nominal, valor medido y DR.

Figura 4.3. Circuito eléctrico, experimento 1.

Parte 2. Circuito en serie

·         Armar el circuito de la figura 4.4.

Figura 4.4. Diagrama eléctrico, conexión en serie y forma de conectarlo en el tablero de conexiones en paralelo. El multímetro no se ha conectado.

·     - Enciende la fuente de voltaje, que de un voltaje de entrada de 3V.

·     - Medir las corrientes y los voltajes en cada componente.  Registrar los datos en una tabla:

IT	VT	V parcial			I parcial
		V1	V2	V3	I1	I2	I3

Tabla de mediciones, circuito serie.

Fig. 4.4 a y b. Midiendo con el multímetro

·     - Repetir las mediciones, alimentando el circuito con 6V.

o   Como es el comportamiento de la corriente en este circuito? Y ¿el del voltaje?

o   Compara los resultados para 3v en el voltaje de entrada con los de 6V.

Llenar la tabla con mediciones similares de 1 a 10 volts,

para hacer la grafica de la corriente como función del voltaje.

·    - Intercambia una resistencia con otro equipo, y arma un circuito con dos resistencias iguales en serie.

o   Qué pasa con la corriente y el voltaje en este circuito.

·     - Registre el valor de la resistencia equivalente (para cada circuito). Tome en cuenta uno de los siguientes razonamientos:

Se ve que:
VT=V1+V2+V3	IT=I1+I2
Sustituyendo con la ley de Ohm: V=RI
ReIT=R1I1+R2I2	VT/Re=V1/R1+V2/R2
Re=?

Parte 3. Circuito en Paralelo

·         Repite los incisos de la parte 2 para un circuito con resistencias en paralelo, fig.4.*

Figura 4.5. Conexión en paralelo. El multímetro no se ha conectado.

IT	VT	V parcial			I parcial
		V1	V2	V3	I1	I2	I3

Tabla de mediciones, circuito paralelo.

·         No olvides experimentar también con dos resistencias iguales y encontrar también la resistencia equivalente.

VI. Análisis y presentación de resultados

Parte 1.

1.       Anotar los valores en una tabla. Compara valor nominal y valor medido.

2.       Cuál es la incertidumbre de los valores de estas resistencias.

Parte 2 y 3.

1.       Debes tener mediciones para 3V y para 6V.

2.       Como es la corriente y el voltaje en cada uno de los circuitos, has una descripción basándote en la teoría y apoyándote de diagramas.

3.       Calcula la resistencia equivalente.

4.       determinar la relación entre V, I y R.

5.       Especificar a partir de la experimentación las características de un circuito en serie y paralelo.

VII. Preguntas

1.       ¿Cuál es la dependencia entre la corriente y el voltaje? Exprésalo con tus propias palabras y con una ecuación matemática.

2.       ¿Cómo se divide la corriente y/o el voltaje en los circuitos en serie? ¿y en paralelo?