7/17/2019 Efecto Joule 347

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MANEJO DE OSCILOSCOPIO

B. Sánchez Pizo¹, Y.A. Pérez², W. Hoyos Delgado³,

¹Licencia!ra en "ae#áicas, $A%&'D, (&)%A(%A, *rayansanchez+!nica!ca.ed!.co

²Licencia!ra en "ae#áicas, $A%&'D, (&)%A(%A, yesidale+!nica!ca.ed!.co

³Licencia!ra en "ae#áicas, $A%&'D, (&)%A(%A, illia#+!nica!ca.ed!.co

--/0-1-12-3455-02-104-56.

La*oraorio de 'lecro#agneis#o, 7r!8o B, 7r!8o -,

$echa de la 8rácica9 4:3:134, $echa de enrega9 5:3:134.

LRESUMEN:

a 8rácica consisi; en <eri=icar e>8eri#enal#ene ?!e !na corriene

elécrica ?!e circ!la a ra<és de !na

resisencia disi8a energ@a en =or#a

de calor o*ser<ando el ca#*io de

e#8era!ra en =!nci;n del ie#8o

s  del ag!a c!ando se ind!ce

corriene elécrica a ra<és de !n

circ!io conecado a !n calor@#ero.

Se o#aron #ediciones de 8oencial,

corriene, ie#8o y e#8era!raade#ás de las oras <aria*les ?!e

8er#iirán el cálc!lo de daos.

Palabras clave:  potencial, corriente,

temperatura, resistencia eléctrica,

capacidad calorífica, potencia

eléctrica.

Abstract:  Pracice as o <eri=ye>8eri#enally ha an elecric c!rren

ha circ!laes hro!gh a resisor 

dissi8aes energy as hea o*ser<ing

he change o= e#8era!re <ers!s

i#e s o= aer hen elecric

c!rren is ind!ced hro!gh a circ!i

%onneced a calori#eer.

"eas!re#ens o= 8oenial, c!rren,

i#e and e#8era!re <aria*lesaddiion o ohers ha allo he

calc!laion daa ere aCen.

EINTRODUCCIÓN.

l e=eco o!le es !n =en;#eno ?!e

e>8lica 8or ?!é los cond!cores y

circ!ios se calienan. %!ando !na

corriene elécrica circ!la 8or !ncond!cor, 8are de la energ@a

cinéica ?!e 8oseen los elecrones,

se rans=or#a en calor de*ido a los

cho?!es ?!e s!=ren con los áo#os

del #aerial cond!cor, lo c!al da

co#o res!lado !n a!#eno de

e#8era!ra.

DISEÑO EXPERIMENTAL.

Materiales.

%alor@#ero con resisencia

cale=acora. $!ene de 8oder.

Ee;sao.

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Fer#;#ero.

%rono#ero.

"!l@#eros.

Balanza.

 Ag!a.

Eeci8iene 8lásico.

Calr!"etr c# resiste#ciacale$actra:  es !n insr!#eno ?!e

sir<e 8ara #edir la canidad de calor 

s!#inisrada o reci*ida 8or los

c!er8os. 's decir, sir<e 8ara

deer#inar el calor es8ec@=ico  de !n

c!er8o, as@ co#o 8ara #edir las

canidades de calor ?!e li*eran o

a*sor*en los c!er8os.

Re%stat: 's !n dis8osii<o elécrico?!e 8er#ie reg!lar la inensidad de

corriene sin necesidad de a*rir el

circ!io, ade#ás consise en !na

resisencia elécrica ?!e 8!ede

<ariarse a <ol!nad #ediane el giro

de !n eGe o el desliza#ieno de !n

c!rsor.

1https://es.wikipedia.org/wiki/Calor

%C3%ADmetro

TEOR&A

El e$ect J'le:  es !n =en;#eno

=@sico desc!*iero 8or el *riánico

a#es Presco o!le  ?!e esi8!la

?!e si en !n cond!cor   circ!la

corriene elécrica, 8are de la energ@a

cinéica  de los elecrones  se

rans=or#a en calor   de*ido a los

cho?!es ?!e s!=ren con los áo#os

del #aerial cond!cor 8or el ?!e

circ!lan, ele<ando la e#8era!ra  del

#is#o. 'se e=eco es !ilizado 8aracalc!lar la energ@a disi8ada en !n

cond!cor 8or el ?!e circ!la !na

corriene elécrica de=inida en la

sig!iene relaci;n9

   E=VIt   

De ora =or#a9  E= Pt 

Donde9  E , potencia electrica

   P , potencia  

t , tiempo

La canidad de calor 8rod!cida 8or 

!na corriene elécrica es9

• Pro8orcional a la d!raci;n del

8aso de la corriene.

• Direca#ene 8ro8orcional al

c!adrado de la inensidad.

• Direca#ene 8ro8orcional al

<alor de la resisencia.

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Resiste#cia: 's la =!erza de

o8osici;n ?!e ienen los elecrones al

des8lazarse a ra<és de !n cond!cor.

Potencia.  Normalmente, la

influencia de la resistencia, la

intensidad y la diferencia de

potencial de un

circuito se reúne

en una magnitud conocida como

potencia expresada como:

 P=VI  

Donde9  P , potencia electrica

  V ,voltaje  

 I , corriente

 R , resistencia

Te"(erat'ra: es !na #agni!d

escalar re=erida a la noci;n co#In de

calor   #edi*le #ediane !n

er#;#ero. 'n =@sica, esá

relacionada con la energ@a inerna de

!n sise#a er#odiná#ico, de=inida

8or el 8rinci8io cero de la

er#odiná#ica. De=ina#os9

∆ T =T final−T inicial

Siendo F, la e#8era!ra en J%.

La  ca(aci)a) calr!$ica es(ec!$ica,

calr es(ec!$ic9 es !na #agni!d

=@sica ?!e se de=ine co#o la canidad

de calor ?!e hay ?!e s!#inisrar a la

!nidad de #asa de !na

s!sancia 8ara ele<ar  

s! e#8era!ra en !na !nidad. 'n

general, el <alor del calor es8ec@=ico

de8ende del <alor de la e#8era!ra

inicial. Se denoa con la lera

#inIsc!la.

Por ora 8are, se de=ine laca(aci)a) calr!$ica  co#o la

canidad de calor   ?!e hay ?!e

s!#inisrar a oda la #asa  de !na

s!sancia 8ara ele<ar s! e#8era!ra

en !na !nidad grados %elsi!s J%.

Denoada con la lera #ayIsc!la.

L!ego, la ca8acidad calor@=ica

es8ec@=ica es el cociene enre la

ca8acidad calor@=ica y la #asa, eso

es

Donde es la #asa de la s!sancia.

DATOS * RESULTADOS

 TABLA 1CANT. AGUA !!mlDAT"# $N$C$AL#

! & '1 !

 T(). *C

+"LTA,-+

C"$NT-mA

 T$()"-#

1 0' '20 12 0'2 '22 323 0'2 ' 11 0'2 '1 1304 0'0 '1 12& 0'0 ' 1

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0 0'0 ' 42 0'0 ' 3!3 0'0 '3 30!3! 0'0 ' !

! 1!! !! 3!! !! 4!!

1!

!

3!

!

5-6 7 !.!6 8 !.23

9 7 !.

T° vs tiempo

 Tiempo -seg

 Temperatra

Masa +

8ara 133#l 7ra#os g

#asa ag!a 13g

#asa calor@#ero -//,1-g

#asa calor@#eroKag!a

4/6,1-g

! !! !! &!! 2!!!

1!

!

3!

!

5-6 7 !.!6 8 !.2

9 7 !.

T° vs tiempo

tiempo -seg

temperatra

Masa ,

EA#-lisis.

n 8ri#er l!gar, nos da#os c!ena ?!e

a #ayor ie#8o ransc!rrido la

e#8era!ra crecerá, eso da a

conocer ?!e la e#8era!ra de8ende

del ie#8o en ese caso. Fa#*ién se

8!do o*ser<ar el caso en el ?!e no

hay circ!laci;n de corriene, las cosas

no <an a generar 8oencia en =or#ade calo, 8ero s@ lo realizan c!ando el

circ!io cond!ce corriene, de #odo

?!e, el calena#ieno se de*e

e<en!al#ene al 8aso de la

corriene, a!n?!e no se8a#os aIn

8or ?!é. ra #anera de <er la

relaci;n es la sig!iene9 Para calenar 

ag!a co#o la !sada en el la*oraorio,

hace =ala energ@a.  Pero de d;nde

sali; la energ@a necesaria 8araa!#enar s! e#8era!raM  La

res8!esa es, desde l!ego, ?!e sali;

de la corriene elécrica Ny la energ@a

de ésa. 'so 8!ede 8arecer d!doso,

8ero a#*os arg!#enos #!esran

?!e el origen de ese calena#ieno es

 TABLA CANT. AGUA 3!!mlDAT"# $N$C$AL#

! 4'2 '1 !

 T(). *C

+"LTA,-+

C"$NT-mA

 T$()"-#

1 0'2 ' 40 0'2 '1 1!23 0'2 '1 10 0'2 ' 1!4 0'2 ' 33& 2 3'! 3!!0 2 3'! 3202 2 3'!4 1 2'1 3'!4 4!4

3! 2'1 3'1 40

8ara -33#l 7ra#os g

#asa ag!a -3g

#asa calor@#ero -//,1-g

#asa calor@#eroKag!a

0/6,1-g

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el 8aso de corriene 8or los o*Geos.

Pero  8or ?!é i*a la corriene

elécrica a calenar las cosasM

%!ando ha*la#os acerca de

cond!cores y aislanes  y de s!c!ani=icaci;n #ediane resisencia y

cond!cancia  se o*ser<; ?!e los

#aeriales se co#8oran de #aneras

di=erenes ane !n dese?!ili*rio de

carga, de*ido a la canidad de cargas

#;<iles ?!e ienen y a los o*sác!los

?!e esas cargas ienen 8ara

#o<erse. Fa#*ién se o*ser<;, al

ha*lar de la inensidad de corriene,

?!e la <elocidad nea de los

elecrones en !n cond!cor es

#inIsc!la. O!é signi=ica odo esoM

O!e, los elecrones de c!al?!ier 

#aerial se #!e<en #ás o #enos

aleaoria#ene, siendo des<iados 8or 

los áo#os y re8elidos !nos 8or oros

los elecrones, segIn a<anzan,

gol8ean odo a s! 8aso, haciendo

?!e los áo#os del c!er8o <i*renalrededor de s!s 8osiciones de

e?!ili*rio con #ás inensidad. 's

decir, calienan el #aerial.

./.  'l <alor de re=erencia 8ara el

calor es8ec@=ico del ag!a desilada, a

!na e#8era!ra #!y 8r;>i#a a la del

la*oraorio, es e>aca#ene

calor@a :gQ% 8or de=inici;n de la

!nidad de energ@a lla#ada calor@a.

%o#8arando s! res!lado 8ara el

calor es8ec@=ico del ag!a con el <alor 

de re=erencia, enc!enren el =acor de

con<ersi;n enre a#*as !nidades de

energ@a o!le y calor@a. &o ol<iden

calc!lar la incerid!#*re e>8eri#enal

de ese res!lado. Por Ili#o,

con=ronen el res!lado o*enido con

el =acor de con<ersi;n re8orado en

los #an!ales, ?!e a <eces se

deno#ina Re?!i<alene #ecánico delcalor

0 1 "2Ce23T$4Ti5

'n 8ala*ras #ás si#8les, la ca#ti)a))e calr  reci*ida o cedida 8or !nc!er8o se calc!la #ediane esa=;r#!la, en la c!al " es la#asa, Ce es el calor es8ec@=ico, Ti esla e#8era!ra inicial y T$  lae#8era!ra =inal. Por lo ano T$ 6Ti 1 7T <ariaci;n de e#8era!ra.

Si calc!la#os O 8ara el caso , se

iene lo sig!iene9

O T 133 U U1213 T 133

'n odos los casos O Seria 'l calores8ec@=ico 8!ede ded!cirse de laec!aci;n anerior. Si sedes8eGa Ce de ella res!la9

C#cl'si#es.

• %!ano #ayor es el ie#8o, la

canidad de calor generada

a!#ena. Por lo ano a#*ién

in=l!ye.

• 'l calor es la energ@a ?!e se

rans#ie de !n c!er8o a oro,

en <ir!d Inica#ene de !na

di=erencia de e#8era!ra

enre los c!er8os. La canidad

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de calor ?!e cede !n c!er8o

de8ende de s! calor  

es8ec@=ico, e#8era!ra y

#asa.

• Por #edio de esa 8rácica se

logr; co#8render lae?!i<alencia e>isene enre

calor y ra*aGo, es decir, la

e?!i<alencia enre !lios y

%alor@as.