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Viernes 29 de Marzo de 2024 |
 

Corriente continua

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Agregado: 12 de ABRIL de 2000 (Por ) | Palabras: 1045 | Votar |
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Categoría: Apuntes y Monografías > Física >
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    Trabajo Práctico Nº 2

    Corriente Continua

    Objetivos: • Verificar la ley de OHM.

    • Verificar las leyes de asociación de resistencias

    Elementos a utilizar: Resistencias

    Resistencias variables

    Fuente de C.C

    Cables de conexión

    Voltimetro

    Llave conmutadora

    Amperimetro

    Procedimento:

    Armamos el siguiente circuito

    • Para verificar que en un determinado resistor, la intensidad ( I ) es proporcional a la diferencia de potencial que le suministramos ( V ), siendo la resistencia una constante que caracteriza al conductor.

    Para comenzar el practico se utiliza una resistencia fija y se obtiene una lectura de V y de I ; variando el reostato se obtuvieron otras lecturas.

    :

    Dispusimos los valores obtenidos en la siguiente tabla:

    Obs. Nº

    I

    mA

    V

    V

    e V

    V

    e I

    mA

    1

    0,1

    1,1

    2

    0.2

    2,12

    3

    0,3

    3,23

    0,05

    0,01

    4

    0,4

    4,24

    5

    0,5

    5,33

    Los siguientes valores surgen del gráfico Nº 1. Los cálculos están incluídos detrás de él.

    El valor representativo: (Rmax + Rmin) / 2 = 10,66 kW

    Incerteza absoluta de R1: (Rmax - Rmin) / 2 = 0,33 kW

    Entonces, R1 = (10,66 ! 0,33) kW

    La incerteza porcentual resulta igual a 3%

    Repetimos todos los pasos anteriores usando el resistor R2. Volcamos los datos obtenidos en la siguiente tabla:

    Obs. Nº

    I

    mA

    V

    V

    e V

    V

    e I

    mA

    1

    0,1

    1,58

    2

    0,2

    3,22

    3

    0,3

    4,7

    0,05

    0,01

    4

    0,4

    6,3

    5

    0,5

    7,84

    Nuevamente, los valores surgen del gráfico Nº 1, estando los cálculos correspondientes incluídos a continuación de los anteriores.

    El valor representativo: (Rmax + Rmin) / 2 = 15,81 kW

    Incerteza absoluta de R2 = (Rmax - Rmin) / 2 = 0,57 kW

    Entonces, R2 = (15,81 ! 0,57) kW

    Incerteza porcentual = 3,6%

    Conclusión: Comprobamos que la relación entre la diferencia de potencial y la intensidad de la corriente es una constante que es la resistencia eléctrica del conductor . Si graficamos V en función de I, el gráfico obtenido será una recta, y la pendiente de esa recta representa la resistencia.

    En suma, se comprueba que R = V

    I

    • Una vez determinados los valores de R1 y R2 nos ocupamos de determinar experimentalmente la resistencia equivalente de un conjunto de dos resistores conectados en serie y en paralelo, y para ello hicimos lo mismo que en las experiencias anteriores pero reemplazando el resistor único por el conjunto en serie y luego por el conjunto en paralelo.

    a) Resistores en serie:

    Realizamos una tabla similar a las anteriores:

    Obs. Nº

    I

    mA

    V

    V

    e V

    V

    e I

    mA

    1

    0,05

    1,27

    2

    0,1

    2,63

    3

    0,15

    4

    0,05

    0,01

    4

    0,2

    5,3

    5

    0,25

    6,68

    Los valores siguientes surgen del gráfico Nº 2 y de los cálculos al dorso.

    Valor representativo: (Rmax + Rmin ) 2 = 26,8 kW

    Incerteza absoluta Rs = (Rmax - Rmin) / 2 = 1,27 kW

    Entonces, Rs = (26,8 ! 1,27) kW

    Incerteza porcentual = 4,7%

    Conclusión: comprobamos la relación existente entre R1, R2 y Rs, dada por la siguiente expresión:

    Rs = R1 + R2

    La resistencia equivalente de dos resistores asociados en serie resulta en nuestro caso, Rs = 26,8 kW siendo : R1 = 10,66 kW y R2 = 15,81 kW que es aproximadamente (dentro de las incertezas experimentales) el resultado esperado.

    b) Resistores en paralelo:

    Tabla de valores:

    Obs. Nº

    I

    mA

    V

    V

    e V

    V

    e I

    mA

    1

    0,3

    1,9

    2

    0,4

    2,53

    3

    0,5

    3,16

    0,05

    0,01

    4

    0,6

    3,85

    5

    0,7

    4,46

    Los valores siguientes surgen del gráfico Nº 3, al dorso del cual se encuentran los cálculos correspondientes.

    Valor representativo: (Rmax + Rmin) / 2 = 6,39 kW

    Incerteza absoluta = (Rmax - Rmin) / 2 = 0,17 kW

    Entonces, Rp = (6,39 ! 0,17) kW

    Incerteza porcentual = 2,66%

    Conclusión: Los resultados experimentales nos permiten verificar que la resistencia equivalente de dos resistores conectados en paralelo esta dada por la siguiente ecuación :

     1 = 1 +  1

    Rp R1 R2

    . En efecto, en nuestro caso fue de 1/10,66 + 1/15,81 = 1/6,39 , que es aproximadamente (dentro de las incertezas experimentales) el resultado esperado.

    Apéndice:

    Para calcular la incerteza absoluta de Rp debemos aplicar la siguiente expresión:

    Rp =  R1 . R2

    R1 + R2

    ERs = [ ER1 / R1 + ER2 / R2 + (ER1+ER2) / R1+R2 ] • [ (R1. R2) / R1+R2 ]

    Para calcular la incertreza absoluta de Rs sumamos las incertezas absolutas de R1 y R2.

    ERp = ER1 + ER2

    Gráficos:

    Graficando siempre V en función de I, obtuvimos rectas que correspondían a las resistencias, siendo la pendiente mayor la que corresponde a los resistores en serie y la menor, la que corresponde a los resistores en paralelo (Gráfico 4).



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