FACULTAD DE EDUCACION

LICENCIATURA EN CIENCIAS NATURALES FISICA, QUIMICA, BIOLOGIA

Práctica No. 2

LEY DE OHM

KATHERINE CEDEÑO PUENTES

MARIA ALEJANDRA DIAZ MARTINEZ

INGRID YURANY SAAVEDRA DURAN

TRABAJO PRESENTADO EN LA ASIGNATURA

ELECTROMAGNETISMO

CODIGO (BEEDCN54)

PROFESOR TITULAR: MARIO ARTURO DUARTE

NEIVA-HUILA

11 DE JULIO 2016

CONTENIDO

OBJETIVOS

1. RESUMEN

2. ORIENTACIÓN TEORICA

3. PROCEDIMIENTO

4. RESULTADOS Y ANALISIS

5. CONCLUSIONES

BIBLIOGRAFIA

OBJETIVOS

Aprender a realizar circuitos con ayuda del simulador cocodrile clips.

Verificar experimentalmente la relación existente entre la diferencia de potencial

(voltaje) y la intensidad de la corriente que circula a través de una resistencia,

adquiriendo habilidad en el uso del simulador cocodrile clips.

RESUMEN

Este informe de laboratorio sobre la ley de ohm, se encuentra estrechamente vinculada a los

valores de las unidades básicas presentes en cualquier circuito eléctrico como son: tensión o

voltaje, intensidad de corriente teniendo en cuenta la definición de corriente eléctrica la cual

podemos señalar como el paso de electrones que se transmiten a través de un conductor por

un tiempo determinado, demostrando la llamada ley de ohm, la cual dice que la corriente

eléctrica es directamente proporcional al voltaje e inversamente proporcional a la resistencia

eléctrica.

De acuerdo con lo anterior se presenta un procedimiento, el cual muestra la metodología

empleada para la realización final del presente informe; seguidamente se da a conocer los

resultados y análisis los cuales fueron obtenidos a través del simulador cocodrile clips que

nos permitió cumplir con los objetivos propuestos; así mismo se busca estar en la capacidad

de identificar las características de un material a través de sus gráficas y de este modo

encontrar las diferencias entre ellos, por medio de esta experiencia del laboratorio se verá la

relación de voltaje, resistencia y corriente entre aspectos que pueden llegar a definir el tipo

de material.

ORIENTACIÓN TEORICA

1. ¿Cuál es la función de un multímetro?

Un multímetro es un instrumento de medida. Un amperímetro mide intensidad de corriente,

un voltímetro mide la diferencia de potencial entre dos puntos (voltaje), y un óhmetro mide

resistencia. Un multímetro combina estas funciones, y además algunas otras adicionales, en

un mismo instrumento.

¿Cómo se conecta a un amperímetro?

Los diagramas A y B muestran un circuito antes y después de conectar un amperímetro: Para

medir la intensidad:

Para medir intensidad de corriente, el circuito debe abrirse para permitir que el amperímetro

se conecte en serie. Los amperímetros suelen tener una resistencia propia muy baja.

Para empezar, necesitamos abrir el circuito así el amperímetro puede conectarse en serie.

Toda la corriente que fluye en el punto del circuito a medir debe pasar a través del

amperímetro. Se supone que los instrumentos no alteran el comportamiento del circuito, o al

menos no significativamente, y se deduce que un amperímetro debe tener una resistencia

interna baja.

¿Cómo se conecta un voltímetro? represente gráficamente

El diagrama C muestra el mismo circuito después de conectar un voltímetro: esta vez, no

necesitamos abrir el circuito. El voltímetro es conectado en paralelo entre los dos puntos

donde se realiza la medición. Dado que el voltímetro provee un camino paralelo, este debería

tomar en lo posible muy poca corriente. En otras palabras, un voltímetro debe tener una

resistencia muy alta.

La medición de voltaje es mucho más usada a menudo que las mediciones de corriente. El

procesamiento de señales electrónicas es usualmente pensado en términos de voltaje. Es una

ventaja añadida que una medición de voltaje sea más fácil de hacer. El circuito original no

necesita ser cambiado. A menudo las puntas de prueba se conectan simplemente tocando los

puntos de interés.

Para medir diferencia de potencial (voltaje), el circuito no se cambia: el voltímetro se conecta

en paralelo con el componente del circuito. Los voltímetros suelen tener una resistencia

interna muy alta C 1 Un óhmetro no funciona con un circuito conectado a la fuente de

alimentación. Si quieres medir la resistencia de un componente en particular, debes quitarlo

por completo del circuito y medirlo separadamente, como muestra el diagrama D: para medir

resistencia, el componente debe ser quitado por completo del circuito Un óhmetro trabaja

haciendo pasar una corriente a través del componente que se quiere medir

Los óhmetros funcionan haciendo pasar una pequeña corriente a través del componente y

midiendo el voltaje producido sobre el mismo. Si lo intentas hacer con el componente

conectado en el circuito y alimentado con una fuente, lo más probable es que el instrumento

será dañado. La mayoría de los multímetros tiene un fusible que ayuda a protegerlo ante estas

imprudencias o uso inadecuado.

2. Defina fuente de voltaje, resistencia, conductor y led.

Fuente de voltaje: Es un dispositivo que convierte la tensión alterna de la red de suministro,

en una o varias tensiones, prácticamente continuas, que alimentan los distintos circuitos del

aparato electrónico al que se conecta (ordenador, televisor, impresora, router, etc.).

Resistencia: Resistencia eléctrica es toda oposición que encuentra la corriente a su paso por

un circuito eléctrico cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de circulación de las cargas

eléctricas o electrones. Cualquier dispositivo o consumidor conectado a un circuito eléctrico

representa en sí una carga, resistencia u obstáculo para la circulación de la corriente eléctrica.

Conductor: son hilos de metal (cobre o aluminio) que se utilizan para conducir la corriente

eléctrica. Los conductores se utilizan en:

• Instalaciones eléctricas en general (vivienda, industria, comercio, etc.)

• Instalaciones eléctricas de automóviles,

• Construcción de bobinas

Led: los diodos son componentes electrónicos que permiten el paso de la corriente en un solo

sentido, en sentido contrario no deja pasar la corriente (como si fuera un interruptor abierto).

Un diodo led es un diodo que además de permitir el paso de la corriente solo un sentido, en

el sentido en el que la corriente pasa por el diodo, este emite luz. Cuando se conecta un diodo

en el sentido que permite el paso de la corriente se dice que está polarizado directamente.

Un diodo led es un diodo que cuando está polarizado directamente emite luz.

3. ¿cómo se define intensidad de corriente eléctrica?

La corriente eléctrica es la circulación de cargas eléctricas en un circuito eléctrico. La

intensidad de corriente eléctrica (I), es la cantidad eléctrica (Q) que circula por un circuito en

unidad de tiempo (t). Para denominar la intensidad se utiliza la letra I y su unidad es el

amperio (A)

Ejemplo: I=10 A

Formula: I Q/T

Donde

I=Intensidad expresada en amperio(A)

Q= Carga eléctrica expresada en culombios (c)

T= Tiempo expresado en segundo (seg)

4. ¿cuáles son los componentes de un circuito eléctrico?

Un circuito eléctrico es un conjunto de elementos que unidos de forma adecuada permiten el

paso de electrones. Está compuesto por:

Generador o acumulador

• Hilo conductor.

• Receptor o consumidor.

• Elemento de maniobra.

El sentido real de la corriente va del polo negativo al positivo. Sin embargo, en los primeros

estudios se consideró al revés, por ello cuando resolvamos problemas siempre

consideraremos que el sentido de la corriente eléctrica irá del polo positivo al negativo.

• Generador o acumulador: Son aquellos elementos capaces de mantener una diferencia de

potencial entre los extremos de un conductor.

• Generadores primarios: tienen un sólo uso: pilas.

• Generadores secundarios: pueden ser recargados: baterías o acumuladores.

• Hilo Conductor: Formado por un material conductor, que es aquel que opone poca

resistencia el paso de la corriente eléctrica.

• Receptores: Son aquellos elementos capaces de aprovechar el paso de la corriente

eléctrica: motores, resistencias, bombillas, etc.

5. ¿En qué consiste el código de colores de la resistencia?

Los resistores son fabricados en una gran variedad de formas y tamaños. En las más grandes,

el valor del resistor se imprime directamente en el cuerpo del mismo, pero en los más

pequeños no es posible. Para poder obtener con facilidad el valor de la resistencia / resistor

se utiliza el código de colores

Sobre estos resistores se pintan unas bandas de colores. Cada color representa un número que

se utiliza para obtener el valor final del resistor.

Las dos primeras bandas indican las dos primeras cifras del valor del resistor.

La tercera banda indica cuantos ceros hay que aumentarle al valor anterior para obtener el

valor final del resistor.

La cuarta banda nos indica la tolerancia y si hay quinta banda, ésta nos indica su

confiabilidad.

Los colores de las bandas de los resistores no indican la potencia que puede disipar, pero el

tamaño que tiene el resistor da una idea de la disipación máxima que puede tener.

Los resistores comerciales disipan 1/4 watt, 1/2 watt, 1 watt, 2 watts, etc.

A mayor tamaño del resistor, más disipación de potencia (calor). Ver la Ley de Joule.

6. ¿Qué es un protoboard y cuál es su estructura?

El protoboard o breadbord: Es una especie de tablero con orificios, en la cual se pueden

insertar componentes electrónicos y cables para armar circuitos. Como su nombre lo indica,

esta tableta sirve para experimentar con circuitos electrónicos, con lo que se asegura el buen

funcionamiento del mismo.

A) Canal central: Es la región localizada en el medio del protoboard, se utiliza para colocar

los circuitos integrados.

B) Buses: Los buses se localizan en ambos extremos del protoboard, se representan por las

líneas rojas (buses positivos o de voltaje) y azules (buses negativos o de tierra) y conducen

de acuerdo a estas, no existe conexión física entre ellas. La fuente de poder generalmente se

conecta aquí.

C) Pistas: Las pistas se localizan en la parte central del protoboard, se representan y conducen

según las líneas rosas.

PROCEDIMIENTO

En la primera parte de esta práctica, se realizó por medio del programa crocodile clips, los

circuitos que se muestran a continuación, utilizando dispositivos como led (5 V) y bombillo

con una fuente de poder de (12 V) y variando en algunos casos el valor de las resistencias y

su polaridad para poder observar lo que ocurre en casa caso.

Ensamble el circuito de la figura. Led.

Luego, se repite el mismo procedimiento pero en lugar del led, se utiliza un bombillo.

En la segunda parte, se arma los circuitos de tal forma que se pueda observar la relación entre

el voltaje y la intensidad de corriente, teniendo en cuenta una resistencia constante de 420 Ω

y variando el voltaje de a fuente.

Finalmente, se realiza el mismo circuito anterior, pero en este caso se tiene en cuenta la

relación entre la intensidad de corriente y la resistencia, manteniendo constante la diferencia

de potencial (24 V) y variando los valores de la resistencia.

RESULTADOS Y ANALISIS

1. Polaridad de los elementos de un circuito :

Figura 1. Circuito led e interruptor apagado. 0A.

En esta figura se observa un circuito en el que no ocurre nada, no se aprecia cambio alguno

ya que el interruptor se encuentra apagado.

Figura 2. Circuito led, interruptor encendido, resistencia en 0Ω y 3.763 A.

Al momento de encender el circuito, inmediatamente el dispositivo (led) enciende, al variar

de mayor a menor el valor de la resistencia se observa que entre más pequeña es la resistencia,

el dispositivo led se quema, esto se debe a que la cantidad de corriente es bastante y al llegar,

el dispositivo led no resiste y se daña.

Figura 3. Circuito led, interruptor encendido, resistencia de 95Ω y 30,2 mA. Valor mínimo

para que la led no se dañe.

El dispositivo ya no se daña con una resistencia de 95Ω, con lo anterior se demuestra que a

mayor sea la resistencia, mayor será la probabilidad de no se queme el led, porque toda

oposición que encuentra la corriente a su paso por un circuito eléctrico cerrado, detiene o

frena el libre flujo de circulación de las cargas eléctricas.

Figura 4. Cambio de polaridad en el circuito led

Al cambiar la polaridad, la led no enciende con una resistencia de 95Ω, como lo hacía en el

circuito anterior (figura 3). Luego se varía el valor de la resistencia y no enciende con

ninguno; por tanto se debe tener presente la forma de conectar adecuadamente el circuito, ya

que este puede sufrir daños o por lo contrario puede que no funcione.

Bombillo:

Figura 5. Circuito con bombillo e interruptor apagado, 0A.

No se observa ningún cambio en el circuito, esto ocurre porque el interruptor se encuentra

apagado.

Figura 6. Circuito con bombillo, interruptor encendido, resistencia en 0Ω. 120 mA

Figura 7. Circuito con bombillo, interruptor encendido, resistencia de 34Ω y 89,6 mA. Valor

mínimo para que el bombillo no se dañe.

Al trabajar el mismo circuito de las figuras anteriores, pero cambiando el dispositivo led por

un bombillo, se observa que este funciona, que emite una luz muy luminosa y seguidamente

explota o se quema, esto se da porque el valor de la resistencia es muy bajo. Al variar este

valor encontramos que 34Ω es el valor mínimo para que este circuito funcione normalmente

y no tenga posibilidades de que se queme el bombillo.

Luego, al invertir la polaridad de la fuente de poder el dispositivo funciona de manera normal,

la razón de ello es porque el bombillo no posee polaridad alguna y hay dificultades al

encender, sin embargo al aumentar el valor de la resistencia este emite luz, pero ella es más

baja, por tanto la resistencia por ser mayor impide que gran parte de voltaje y corriente llegue

al dispositivo ocasionando una baja luminosidad.

Relación entre el voltaje y la intensidad de corriente

Figura 8. Relación entre voltaje y corriente.

En este circuito se trabaja una fuente de poder inicialmente a 2V y se va variando el voltaje,

luego se trabaja a 4V, 6V, 8V y así sucesivamente, la resistencia asignada y empleada para

este circuito es de 420Ω. Los resultados se muestran a continuación en la tabla 1.

Tabla 1. Datos de voltaje e intensidad de corriente

MEDIDA

INTENSIDAD

DE

CORRIENTE

I (mA)

INTENSIDAD

DE

CORRIENTE

I (A)

VOLTAJE

(VOLTIOS)

𝐕

𝐈 (

𝐕

𝐀= Ω)

1 4,76 0,00476 2 0,00238

2 9,52 0,00952 4 0,00238

3 14,3 0,0143 6 0,002383333

4 19 0,019 8 0,002375

5 23,8 0,0238 10 0,00238

6 28,6 0,0286 12 0,002383333

7 33,3 0,0333 14 0,002378571

8 38,1 0,0381 16 0,00238125

Grafica 1. Relación entre el voltaje y la intensidad de corriente con una resistencia constante

V = 420,02 Ω. IR² = 1

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0 0,005 0,01 0,015 0,02 0,025 0,03 0,035 0,04 0,045

Relación entre voltaje y la intensidad de corriente

De acuerdo con el circuito realizado, los datos obtenidos y la gráfica de la relación entre el

voltaje y la intensidad de corriente con una resistencia constante, podemos analizar que en

un circuito, al aumentar el voltaje se aumenta la corriente eléctrica, siempre y cuando el valor

de la resistencia sea el mismo. Con ello se puede decir que la corriente es directamente

proporcional al voltaje.

Relación entre la intensidad de corriente y la resistencia manteniendo constante la

diferencia de potencial V= 24V

Figura 9. Relación entre la intensidad de corriente y la resistencia.

MEDIDA RESISTENCIA I (A) I (mA) R.I

(A*Ω)=V

1 50 0,48 480 24

2 100 0,24 240 24

3 150 0,16 160 24

4 200 0,12 120 24

5 250 0,096 96 24

6 300 0,08 80 24

7 350 0,0686 68,6 24,01

8 400 0,06 60 24

Tabla 2. Datos de la relación entre la intensidad de corriente y la resistencia.

Grafica 2. Relación entre la intensidad de corriente y la resistencia manteniendo constante

la diferencia de potencial.

A partir del circuito anterior, la tabla de datos que se obtuvieron y la gráfica, podemos decir

que si se mantiene fijo el voltaje y se aumenta la resistencia del circuito, la corriente

disminuye, ya que existe una mayor oposición a que fluyan los electrones por parte de la

resistencia, por el contrario, si se disminuye la resistencia aumentará la corriente; por que la

corriente varía en proporción inversa al valor de la resistencia.

y = 24 Voltios R-1R² = 1

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

Relación entre la intensidad de corriente y la resistencia (I/R)

CONCLUSIONES

Analizamos la proporcionalidad de la corriente eléctrica y la diferencia de potencial en

donde es directa para términos óhmicos e indirecta para término no ohmnicos.

A partir de la experiencia con el simulador empleado, podemos decir que uno de los

elementos más comunes en los circuitos eléctricos es la resistencia y para obtener su valor

se utiliza el código de colores o el ohmímetro, sin embargo, el valor de la resistencia del

instrumento de medición es más preciso y confiable que el valor leído en el código de

colores.

Los circuitos representados mediante la resistencia permitieron comprobar la ley de ohm

con gran exactitud y calcular los valores de resistencia equivalente para cada uno; de igual

forma se demostró que a través de la ecuación de la Ley de Ohm se explica la relación que

hay entre voltaje, corriente y resistencia.

Cuando se cerró el interruptor y se varió el valor de la resistencia en el reóstato se

determinó el valor mínimo para que el led encienda y no se dañe, estableciendo que hay

intensidad de luz cuando existe un mayor flujo de corriente, y se disminuye la intensidad

de la corriente cuando el voltaje disminuye, pues el dispositivo Led enciende cuando hay

una dirección de la corriente desde el polo negativo al positivo y la resistencia.

Se comprobó que existen algunos dispositivos eléctricos que exigen polaridad, un ejemplo

de ello es el led, mientras que el bombillo no exige.

Logramos comprobar que la corriente es inversamente proporcional si se mantiene

constante el voltaje.

BIBLIOGRAFÍA

Serway, R. y Jewett J. (2009). Física para Ciencias e Ingeniería con Física Moderna.7a

Ed., Vol. 2, Cengage Learning, México.

William H. Hayt, Jr., Teoría Electromagnética, 7 edición Mc Graw-Hill, 2006, México.

http://www.etitudela.com/Electrotecnia/principiosdelaelectricidad/tema1.2/contenidos/0

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https://circuitoselectricosconchispa.wordpress.com/2012/05/20/que-es-un-circuito-

electrico-y-cuales-son-sus-elementos/