Práctica Nº 5 Física 5°año

TRABAJO PRÁCTICO Nº 5
FACTORES DE LOS CUALES DEPENDE LA RESISTENCIA ELÉCTRICA
PROBLEMA DE ESTUDIO
¿Se puede comprobar los factores de los cuales depende la
resistencia eléctrica mediante la construcción de circuitos eléctricos
sencillos?
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
1.- Comprobar experimentalmente los factores de los cuales depende la
resistencia eléctrica.
2.- Construir circuitos eléctricos sencillos.
3.- Realizar lecturas de voltaje e intensidad de corriente empleando el voltímetro y
el amperímetro.
MARCO TEÓRICO
Para que una corriente pueda existir en un circuito eléctrico, además de la
batería que proporcione la energía, es necesaria la presencia de conductores.
Todos los conductores no son iguales, porque algunos permiten mayor
paso de corriente que otros. Estos conductores se dividen en buenos y malos
conductores.
Por otra parte, la oposición que un conductor presenta al paso de la
corriente se caracteriza mediante una cantidad física llamada resistencia eléctrica
del conductor. Esta resistencia, depende de otros factores tales como su
geometría, del material que está constituido y de su longitud.
Esto nos dice que la resistencia de un conductor viene dado por la
expresión:
Donde:
* R: es la resistencia del conductor.
* : es una constante que depende del material que recibe el nombre de
resistividad o resistencia específica.
* l: es la longitud del conductor.
* S: es el área de su sección transversal.
MARCO EXPERIMENTAL
Para responder la pregunta realizada al comenzar el presente trabajo
práctico debemos realizar varias actividades prácticas, no sin antes formular la
hipótesis y las variables motivo de estudio.
Elaborado por: Prof. Carlos Serrada Pérez
Hipótesis
Construyendo circuitos eléctricos sencillos podemos comprobar los factores
de los cuales depende la resistencia eléctrica.
Variable Independiente
Construcción de circuitos eléctricos sencillos.
Variable Dependiente
Comprobar los factores de los cuales depende la resistencia eléctrica.
PRE-LABORATORIO
Como una manera de prepararte para la realización del presente trabajo de
laboratorio debes responder los siguientes aspectos.
1.- Explica como se ve afectada la resistencia eléctrica por los siguientes factores:
1.1. La longitud del conductor.
1.2. La sección transversal del conductor.
1.3. El tipo de material utilizado como conductor.
1.4. La temperatura.
2.- ¿Qué se entiende por conductividad?.
MATERIALES A UTILIZAR
Amperímetro, voltímetro, interruptor, fuente de poder de corriente continua,
cables conductores, alambres de hierro y cobre de distintos diámetros y longitudes
de 5 cm, 10 cm, 15 cm y 20 cm.
ACTIVIDAD Nº 1
Comprobar la relación existente entre la resistencia de un conductor y la
longitud.
a) Construir un circuito eléctrico con los siguientes elementos: fuente de poder de
corriente continua, los cables conductores, amperímetro, voltímetro y el alambre
de hierro de 5 cm.
b) Cierra el circuito y mide con el voltímetro la diferencia de potencial en los
extremos del alambre de hierro y con el amperímetro mide la corriente que circula
por el circuito. Anota los valores obtenidos.
c) Sustituye el alambre por otro de 10 cm y lee nuevamente los valores de V e I.
Anota los nuevos valores obtenidos.
d) Repite el procedimiento para los alambres de 15 cm y 20 cm y registra las
lecturas de V e I en la siguiente tabla. Recuerda que R = V/I
Longitud (cm)
V (voltios)
5
10
15
20
Elaborado por: Prof. Carlos Serrada Pérez
I (A)
R (ohmios)
e) ¿Qué observas a medida que aumenta la longitud del conductor?.
f) Con los datos de la tabla haz una gráfica de R en función de L.
g) ¿Qué puedes concluir?.
ACTIVIDAD Nº 2
Comprobar la relación entre la resistencia de un conductor y el área de la
sección transversal.
Para ello utilizaremos tres conductores de cobre de igual longitud y diámetros
diferentes.
a) Utilizando el montaje empleado en la actividad #1, se coloca primero el alambre
de mayor diámetro y se toman los valores de V e I.
b) Sustituye por alambres de menor diámetro y toma los valores de V e I.
c) Con los valores obtenidos completa la siguiente tabla.
S (mm2)
D (mm)
V (voltios)
I (Amperios)
R = V/I
d) ¿Qué observas en los valores de la resistencia, a medida que el diámetro
aumenta?.
e) ¿Qué puedes concluir?.
ACTIVIDAD Nº 3
Comprobar la relación entre la resistencia y el material del conductor.
En esta experiencia utilizaremos de tres conductores de igual longitud y diámetro
(hierro o cobre).
a) Utilizando el montaje empleado en la actividad #1, se sustituye sucesivamente
el resistor de alambre. Toma nota de los valores de V e I para completar la
siguiente tabla.
Material
V (voltios)
I (Amperios)
R = V/I
Cobre
Hierro
b) De acuerdo a lo observado escribe en tu cuaderno una conclusión.
c) De las experiencias realizadas escribe una conclusión general.
Elaborado por: Prof. Carlos Serrada Pérez
P0ST-LABORATORIO
Desarrolla en tu cuaderno cada uno de los siguientes planteamientos:
1.- Calcular la resistividad de un alambre de 1 Km de longitud que tiene una
resistencia de 0,215  y un diámetro de 2 mm.
2.- Qué longitud debe tener un alambre de plata de 1 mm 2 de sección para que su
resistencia sea 1 ?. ¿Qué longitud tendría si fuese cobre?
3.- Un alambre de cobre tiene una resistencia de 2  y una sección de 0,02 mm2.
Calcular la resistencia que tendrá otro alambre del mismo material si su longitud
es el doble y su sección es la mitad.
4.- La resistencia específica del filamento de un bombillo tiene un valor de 5,5
.m. Si su longitud es 20 cm y el diámetro es 0,056 mm, calcular la resistencia de
dicho filamento.
5.- Un conductor de 320 m de largo que tiene un área de 0,1 mm2, está conectado
a una batería de 6 V, haciendo que por él circule una corriente de 0,003 A.
Calcular la resistencia del material del alambre.
Elaborado por: Prof. Carlos Serrada Pérez