Universidad Gabriela Mistral Ingeniería Civil Industrial y de Sistemas Informe Nº1

Universidad Gabriela Mistral
Ingeniería Civil Industrial y de Sistemas
Informe Nº1
Introducción a los Circuitos Eléctricos
La corriente es directamente proporcional al voltaje.
La Ley de Ohm () dice que la resistencia es igual que el cuociente entre el voltaje y la corriente.
= V/I
La resistencia experimental es R = 2.24 ± 0.02
La resistencia según el gráfico es la pendiente dada entre la recta dada por el cuociente entre el voltaje y la
corriente que es R = 2.205
La resistencia del amperímetro es nula.
Introducción
En este trabajo trataremos de encontrar una relación entre la corriente y la diferencia de potencial de un
circuito. Para esto también conoceremos la simbología tradicional que se ocupa para entender y dibujar todos
estos circuitos y a la vez podremos darnos cuenta que sucede cuando el sistema se altera cambiando de
posición los amperímetros o voltímetros.
Procedimiento Experimental
Lo primero que haremos es presentar la simbología que ocuparemos para este informe y para el resto del
curso.
Resistor
A Amperímetro
V Voltímetro
Alambres de Resistencia despreciable
Alambres con contacto eléctrico
Reóstato
Batería (de 3 celdas en este caso)
Interruptor (simple de apagado y encendido)
Para poder hacer este experimento tomamos en cuenta diversas reglas de los circuitos eléctricos como lo son
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amperímetros que siempre se conectan serie, los voltímetros que siempre se conectan en paralelo y los
terminales marcados +, de cualquier medidor, que deben estar en el lado + de la fem (fuerza electromotriz,
que se refiere a la fuente de diferencia de un potencial).
Los elementos que usamos para hacer este experimento fueron los siguientes:
• Amperímetro de cd (mide la corriente ocupada en el circuito en amperes)
• Voltímetro de cd (mide el potencial ocupada en el circuito en volts)
• Fuente de Fem
• Alambres para la conexión
• Interruptor
• Resistor (mide la resistencia del circuito en ohms)
La situación es la siguiente:
Los supuestos que tomamos en cuenta en este experimento fueron:
• Los aparatos utilizados estaban bien calibrados
• El voltaje y la corriente ocupado en el experimento eran los correctos
Los primero que vamos a hacer en el experimento es armar el sistema para poder medir la corriente y el
potencial variando el voltaje.
Para medir los amperes conectamos el circuito en serie, y los voltímetros los conectamos en paralelo.
Los datos encontrados fueron los siguientes:
Voltaje (volts)
1.60 ± 0.03
2.20 ± 0.03
2.85 ± 0.03
3.42 ± 0.03
3.89 ± 0.03
4.63 ± 0.03
5.13 ± 0.03
5.78 ± 0.03
6.77 ± 0.03
7.56 ± 0.03
8.36 ± 0.03
9.04 ± 0.03
10.01 ± 0.03
10.90 ± 0.03
11.39 ± 0.03
12.18 ± 0.03
Corriente (miliamp)
0.69 ± 0.03
0.95 ± 0.03
1.25 ± 0.03
1.48 ± 0.03
1.69 ± 0.03
2.08 ± 0.03
2.30 ± 0.03
2.60 ± 0.03
3.03 ± 0.03
3.40 ± 0.03
3.76 ± 0.03
4.07 ± 0.03
4.50 ± 0.03
4.90 ± 0.03
5.13 ± 0.03
5.49 ± 0.03
La incerteza inicial la intuimos como ± 0,03 pues el medidor de corriente que ocupamos tiene un grado de
error alrededor del 5 a 10% y más el valor de la medida decidí ponerle esa incerteza inicial. Vamos a graficar
estos datos para entender mejor esta situación:
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Si nos damos cuenta en el gráfico, la corriente es directamente proporcional al voltaje, lo cual indica que si yo
aumento el ingreso de potencial al sistema el voltaje va a aumentar igual que la corriente.
Ahora que sucede si dividimos el voltaje por la corriente:
Voltaje
1.60 ± 0.03
2.20 ± 0.03
2.85 ± 0.03
3.42 ± 0.03
3.89 ± 0.03
4.63 ± 0.03
5.13 ± 0.03
5.78 ± 0.03
6.77 ± 0.03
7.56 ± 0.03
8.36 ± 0.03
9.04 ± 0.03
10.01 ± 0.03
10.90 ± 0.03
11.39 ± 0.03
12.18 ± 0.03
Corriente
0.69 ± 0.03
0.95 ± 0.03
1.25 ± 0.03
1.48 ± 0.03
1.69 ± 0.03
2.08 ± 0.03
2.30 ± 0.03
2.60 ± 0.03
3.03 ± 0.03
3.40 ± 0.03
3.76 ± 0.03
4.07 ± 0.03
4.50 ± 0.03
4.90 ± 0.03
5.13 ± 0.03
5.49 ± 0.03
Volt/Amp
2.31 0.04
2.31 0.07
2.28 0.02
2.31 0.05
2.30 0.04
2.22 0.03
2.23 0.03
2.22 0.02
2.23 0.02
2.22 0.02
2.22 0.01
2.22 0.01
2.22 0.01
2.22 0.01
2.22 0.01
2.21 0.01
Si nos damos cuenta todos los valores del volt/amp tienden hacia un mismo número. Para verlo más
claramente sacaremos el promedio de estos valores.
V/I = 2.24 ± 0.02
Si nos damos cuenta de el gráfico encontrado anteriormente la pendiente de la recta encontrada es 2.205, lo
cual se asemeja mucho al valor que encontramos recién. A este valor se le llama resistencia, el cual mide la
potencia del sistema.
Entonces el valor de la resistencia encontrada según el gráfico es de 2.205 y la encontrada experimentalmente
es de 2.24 ± 0.02 Ohm
Del gráfico podemos deducir que:
R = Voltaje/corriente
La unidad de medida de la Resistencia es el Ohm el cual se designa con la letra griega , por lo tanto:
= V/I
Donde = Resistencia, V = Voltaje e I = Corriente
En consecuencia esta relación es la que se conoce como la ley de Ohm.
Esta expresión tiene algunas restricciones las cuales hay que tener cuidado al ver cuales datos ocupo, por
ejemplo el voltaje que ocupo no puede ser muy alto pues puede quemar el sistema, La resistencia que ocupo
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no puede ser muy alta pues puede impedir en demasía el paso de corriente al sistema.
La relación encontrada anteriormente sobre la resistencia es muy fiable, pues todos los datos encontrados
están dentro de un mismo rango de propagación de incerteza, también relacionando los valores encontrados
podemos deducir que el experimento tiene una base empírica, porque todos los datos encontrados son datos
experimentales los cuales nos ayudan a encontrar la relación buscada.
Ahora veremos que sucede si cambiamos de posición dentro del circuito los medidores del amperímetro,
intuitivamente, no debería variar pues la resistencia del amperímetro es nula, por lo tanto la corriente sigue su
curso, pero ahora lo demostraremos empíricamente:
Con el resistor en la posición original
V = 12.2 ± 0.03 volt
Y = 5.50 ± 0.03 Amp
Con el resistor en la posición X
V = 12.2 ± 0.03 Volt
Y = 5.50 ± 0.03 Amp
Experimentalmente no varía ni el voltaje, ni la corriente por lo tanto se confirma lo intuido anteriormente.
Discusión
Al desarrollar el experimento, y al graficar los datos encontrados nos damos cuenta que el voltaje es
directamente proporcional a la corriente del sistema, lo cual nos dice que si aumenta el potencial que entra al
sistema, la corriente y el voltaje aumentan proporcionalmente.
Dividiendo el voltaje por la corriente en cada medida nos damos cuenta que todos los valores tienden a un
mismo número el cual es 2.24 ± 0.02. Si nos fijamos en el gráfico la pendiente de la recta encontrada es muy
parecida, lo cual nos da fidelidad en el resultado.
Este cuociente es lo llamado resistencia, lo cual da el potencial del sistema. En consecuencia la resistencia es:
R = V/I
También se le conoce como la Ley de Ohm lo cual dice que la resistencia es el Voltaje/ Corriente.
Hay que tomar algunas restricciones para esta ley, como, por ejemplo la corriente no puede ser mucha porque
podría quemar el sistema.
Si cambio la posición dentro del circuito los medidores de amperímetro no varía la corriente pues la
resistencia de un amperímetro es nula.
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