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MANUAL
DE PRÁCTICAS
DE ELECTRICIDAD
Josafat Nader-Benítez
Rubén Ramírez-Montoya
Universidad Cooperativa de Colombia
Sede Montería
DOCUMENTOS DE DOCENCIA | COURSE WORK
coursework.ucc.edu.co
No. 18, diciembre, 2015
http://dx.doi.org/10.16925/greylit.1355
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con fines informativos, educativos o académicos. Asimismo, los argumentos, datos y análisis incluidos en el texto son
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ACERCA DE LOS AUTORES
Josafat Nader-Benítez es magíster en Física y profesor asociado del programa de
Ingeniería de Sistemas de la Universidad Cooperativa de Colombia, sede Montería,
Colombia. Correo electrónico: [email protected]
Rubén Ramírez-Montoya de magíster en Química y coordinador de Ambientes
Prácticos de Aprendizaje de la Universidad Cooperativa de Colombia, sede
Montería, Colombia. Correo electrónico: [email protected]
CÓMO CITAR ESTE DOCUMENTO
J. Nader-Benítez y R. Ramírez-Montoya. (2015). Manual de prácticas de
electricidad. (Documento de docencia No. 18). Bogotá: Ediciones Universidad
Cooperativa de Colombia. http://dx.doi.org/10.16925/greylit.1355
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Internacional. http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
RESUMEN
Los estudiantes de ingeniería, a través de la ejecución sistemática de las guías
de prácticas formuladas en el presente trabajo, conocerán los componentes e
instrumentos eléctricos y adquirirán las habilidades para el manejo de equipos
de medición, que les permitirán comprobar las leyes fundamentales de la
electrostática y las de los circuitos eléctricos. Este manual contiene diez
experimentos distribuidos en seis guías. Entre los temas que se trabajarán en la
primera guía están, entre otros: diferencias entre las formas de cargar
eléctricamente los cuerpos y las acciones entre ellos, el efecto de las cargas en
el cuerpo humano. En las cinco guías restantes se trazarán líneas de fuerza y
líneas equipotenciales; se comprobarán las características de los capacitores y
resistores conectados tanto en serie como en paralelo y se verificarán las leyes
de Ohm y de Kirchhoff. Este compendio resalta qué deben saber, qué deben
saber hacer y el qué hacer, los conceptos que deben ser potenciados y lo que
se espera los estudiantes sean capaces de realizar al finalizar el curso. Así, se
establecen las siguientes competencias específicas a reforzar: aprendizaje del
manejo de equipos de electricidad, y detección y toma de medidas sobre
variables en un circuito para obtener sus relaciones. En las competencias
transversales se potencian el trabajo en equipo, la capacidad de comprobar de
manera práctica los conocimientos teóricos adquiridos, la organización del
trabajo y el tiempo, el análisis y el juicio crítico, la responsabilidad en el
desarrollo de las prácticas y el cumplimiento en la entrega de los informes.
Palabras clave: carga, campo, voltaje, corriente, capacitancia, resistencia.
TABLA DE CONTENIDO
Normas de laboratorio de física  5
Deberes del auxiliar de laboratorio  5
Deberes del docente  6
Deberes del estudiante  6
Normas de reposición de material y equipo dañado  7
Normas de préstamo y uso de equipos  8
Normas generales de seguridad en el laboratorio  8
Normas de seguridad eléctrica  10
Parámetros para presentar el informe  10
Guía 1. Fenómenos electrostáticos I y II  15
Introducción  14
Propósito  16
Marco teórico  16
Objetivos y materiales  19
Actividades y procedimientos (parte 1)  20
Actividades y procedimientos (parte 2)  23
Cuestionario  24
Guía 2. Líneas equipotenciales y líneas de fuerza  25
Introducción  26
Propósito  26
Marco teórico  26
Objetivos y materiales  29
Actividades y procedimientos  30
Cuestionario  30
Guía 3. Capacitores en serie y en paralelo  33
Introducción  34
Propósito  35
Marco teórico  35
Objetivos y materiales  37
Actividades y procedimientos  38
Cuestionario  38
Guía 4. Ley de Ohm  41
Introducción  42
Propósito  43
Marco teórico  43
Objetivos y materiales  46
Actividades y procedimientos  47
Cuestionario  47
Guía 5. Resistores en serie y paralelo  49
Introducción  50
Propósito  50
Marco teórico  50
Objetivos y materiales  52
Actividades y procedimientos  53
Cuestionario  53
Guía 6. Leyes de Kirchhoff  55
Introducción  56
Propósito  56
Marco teórico  56
Objetivos y materiales  59
Actividades y procedimientos  59
Cuestionario  60
Referencias bibliográficas  62
Formato para evaluar las prácticas de laboratorio  63
Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
NORMAS DEL LABORATORIO DE FÍSICA
El presente documento está basado en la normatividad interna asociada a los
procedimientos de Gestión de los Ambientes Prácticos de Aprendizaje a través de la
documentación del Sistema de Gestión Integral de la Universidad Cooperativa de
Colombia [1].
DEBERES DEL AUXILIAR DEL LABORATORIO
Son deberes del auxiliar de los ambientes prácticos de aprendizaje de la Universidad
Cooperativa de Colombia:
 Informar al coordinador de Ambientes Prácticos de Aprendizaje sobre cualquier
problema que presente el equipo o material resguardado y la infraestructura al
iniciar las prácticas.
 Conocer con al menos una semana de anticipación el horario designado para
realizar las prácticas.
 Estar en el laboratorio puntual para la práctica. Se recomienda que se encuentre
en el laboratorio con 30 minutos de anticipación, con la finalidad de preparar los
materiales requeridos.
 Explicar el funcionamiento y uso adecuado de cualquier equipo y material antes
del inicio de la práctica.
 Realizar el préstamo interno del material y equipo bajo resguardo de los
profesores.
 Verificar el estado del material y del equipo antes de realizar los préstamos.
 Estar en su lugar de trabajo dentro del horario asignado a la práctica para proveer
los materiales adicionales que sean requeridos.
 Ordenar y reubicar los equipos y manuales dentro del laboratorio.
 Mantener el laboratorio aseado, en perfecto estado las herramientas, equipos y
módulos de trabajo, es decir, en óptimas condiciones para realizar las prácticas de
manera eficiente.
 Al final de la práctica recibir el material que se prestó para la práctica
asegurándose que se devuelva en las mismas condiciones que tenía antes del
préstamo.
 Realizar mantenimiento preventivo y correctivo a los equipos existentes en el
laboratorio.
 Brindar un eficiente, oportuno y amable servicio a los estudiantes.
 Coordinar y planificar en conjunto con el jefe inmediato el servicio general de los
laboratorios o talleres de los respectivos programas.
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Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
DEBERES DEL DOCENTE
Son deberes de los docentes en las prácticas de laboratorio de la Universidad
Cooperativa de Colombia:
 Durante la primera práctica dar la información a los estudiantes referente tanto al
buen uso del material y de los equipos de laboratorio, como a sus deberes,
obligaciones y cumplimiento de las normas de seguridad dentro del laboratorio.
 Regirse por el manual de prácticas vigente del curso respectivo que se imparta en
el laboratorio de física.
 Preparar la práctica con antelación para asegurarse de conocer el manejo de los
instrumentos de laboratorio que involucra la práctica.
 Dar las indicaciones necesarias para la realización de las prácticas de laboratorio
y la explicación para su ejecución.
 Informar al auxiliar del laboratorio en caso de cambio de horario para la práctica,
así como en caso de su cancelación.
 Solicitar al encargado del laboratorio los materiales, equipos e insumos a través
del formato establecido.
 Informar al auxiliar del laboratorio sobre cualquier anomalía que presente el
material, equipo o instalaciones al momento de recibir.
 Observar y orientar en todo momento el trabajo de los alumnos.
 En caso de algún siniestro, incendio, sismo u otro desastre natural debe
permanecer calmado y aplicar las normas de seguridad según sea el caso.
DEBERES DEL ESTUDIANTE
Son deberes de los estudiantes en las prácticas de laboratorio de la Universidad
Cooperativa de Colombia:
 Conocer y acatar las normas de seguridad del laboratorio de física y las
precauciones descritas en cada guía.
 Hacer uso correcto de las instalaciones, el equipo y el material del laboratorio de
física.
 Leer la guía con antelación para asegurarse de conocer los objetivos y cómo
desarrollar la práctica.
 Asistir con puntualidad a la práctica.
 La asistencia al laboratorio es obligatoria. En caso de no asistir deberá
comunicarse a la mayor brevedad posible con el profesor presentando
justificación según lo especifica el reglamento de la Universidad Cooperativa de
Colombia. De común acuerdo con la coordinación de Ambientes Prácticos de
Aprendizaje, se podrá planificar la recuperación de la práctica a la que no asistió.
 Permanecer en el laboratorio es obligatorio. Una tardanza o salida del laboratorio
sin justificación será considerada una ausencia. No se permitirá el ingreso de
alumnos atrasados, es decir, después de cinco minutos de la hora de inicio.
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Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
 Antes de realizar su práctica, se recomienda que realice una inspección de las
condiciones actuales en las que se encuentra el equipo, y cualquier anomalía se
debe reportar inmediatamente al profesor.
 Mantener el orden y la disciplina durante la práctica.
 Preservar, cuidar y mantener en buen estado el material de enseñanza, las
instalaciones, los equipos, la dotación y los bienes de los laboratorios.
 Cada grupo llevará control de su trabajo en la guía de laboratorio correspondiente
a esta fecha. Allí se anotarán los datos, las constantes a utilizar y los resultados de
su trabajo, cómputos, tabulaciones, etc. Los resultados se anotarán en tinta o en el
archivo digital editable. Los datos obtenidos serán revisados por el profesor al
finalizar el periodo de laboratorio.
 Además de su libreta y la guía, usted tiene que venir equipado con lo siguiente:
lápiz, bolígrafo, borrador, estuche geométrico y calculadora científica. Elementos
de protección especiales serán especificados en cada guía de laboratorio.
 Cada grupo debe entregar un informe (digital o escrito) después de realizar cada
experimento en el espacio que provee la guía de laboratorio (antes de la siguiente
sesión). Los informes deben entregarse al profesor.
 No se recibirán informes que no cumplan lo establecido en la guía de laboratorio
o fuera de tiempo. Las prácticas son realizadas por los estudiantes en grupos
conformados en la primera sesión, los cuales no deben cambiarse sin la
autorización del profesor.
 El trabajo en el laboratorio es en equipo, salvo para las prácticas libres u otros
casos especiales. Cada estudiante debe participar activamente en su equipo en la
ejecución de actividades recolectando datos y realizando los análisis.
 En los laboratorios con computadores, se prohíbe la utilización de software que
no esté amparado legalmente mediante la respectiva licencia para la Universidad.
 Se prohíbe el cambio de la configuración del software instalado.
Normas de reposición de material y equipo dañado
 Todo daño ya sea parcial o total de equipo y material del laboratorio se someterá
a revisión para determinar si fue por causas inherentes a la operación (desgaste)
o por causas intencionales, de mal uso o de descuido. La Subdirección Financiera
y de Desarrollo Institucional con el concurso del auxiliar de laboratorio harán este
análisis.
 En caso de que el daño fuese por causas de operación inherentes al equipo y
material, el alumno o docente será deslindado de tal hecho.
 En caso de que se determinen causas intencionales, por descuido o negligencia,
quien haya recibido o utilizado el material y equipo deberán reparar o reponer en
su totalidad el elemento de laboratorio dañado antes de finalizar el semestre en
curso. Solo se recibirán equipos y materiales de igual o mejor calidad
(entendiendo por calidad características idénticas a las que el equipo tenía).
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Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
 Si el involucrado o los involucrados no cumplieran con la reposición del material
o equipo, se turnará el asunto a Subdirección Financiera y de Desarrollo
Institucional, donde se determinarán las acciones a tomar.
Normas de préstamo y uso de equipos
 El material solo se prestará de manera interna en el laboratorio y, en caso de
considerarlo, el auxiliar del laboratorio podrá solicitar la tarjeta de identificación
personal (TIP) en calidad de depósito.
 El préstamo se realiza a profesores en sus prácticas programadas o a estudiantes
en sus prácticas libres.
 El profesor a cargo del grupo mostrará la manera correcta de utilizar el equipo.
 El alumno deberá manejar equipo y material del laboratorio en la manera indicada
por el profesor. Se prohíbe ejecutar acciones de operación que puedan dañar al
equipo o que pongan en peligro al estudiante, a sus compañeros, la infraestructura
o al docente.
 Se prohíbe rayar, pintar o hacer mal uso del material suministrado para la
elaboración de su práctica. Se prohíbe rayar, pintar o ensuciar de manera
intencional las paredes, muebles de trabajo y estructura general del laboratorio.
 Para préstamo de equipos o elementos del laboratorio se debe presentar el carnet
debidamente estampillado.
 Cinco minutos antes de la hora prevista para la terminación de la práctica de
laboratorio, el estudiante debe devolver los equipos o elementos dados en
préstamo.
 No se permite el traslado de computadores, sillas o de cualquier otro material o
equipo que se encuentre en el laboratorio, sin la debida autorización del
funcionario encargado del mismo [2].
NORMAS GENERALES DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO
 Se prohíbe el acceso al laboratorio bajo el influjo de bebidas embriagantes o
alucinógenas.
 Se prohíbe el ingreso de todo tipo de armas corto punzantes o de fuego.
 Se prohíbe el ingreso con alimentos y bebidas.
 Operar de manera correcta el equipo del laboratorio para evitar poner en riesgo la
seguridad propia o la de terceros.
 No correr, jugar o lanzar objetos dentro del laboratorio.
 Mantener los bancos y objetos personales fuera de las mesas de trabajo o
dispositivos, para ello se dispone de gavetas u otro mueble para almacenar estos
elementos.
 En caso de sismo, conservar la calma, alejarse de ventanas y objetos que puedan
caer, localizar las rutas de evacuación y desalojar el laboratorio de manera
ordenada.
 En caso de incendio, conservar la calma, localizar las rutas de evacuación, cubrir
boca y nariz con un pañuelo y desalojar el laboratorio de manera ordenada. Si el
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Manual de prácticas de electricidad

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Guías de práctica 
humo es demasiado denso, arrastrarse por el piso y desalojar el laboratorio, no
intentar apagar el fuego, ya que puede estar en peligro su vida si este está fuera
de control. En caso de ser necesario y posible (en función de la seguridad de las
personas) utilizar el extinguidor de incendios tipo ABC que se encuentra ubicado
junto a la puerta de entrada del laboratorio.
Evite los desplazamientos innecesarios dentro del aula.
Es importante que antes del inicio se haya leído la guía y realizado el preinforme,
siguiendo a cabalidad las recomendaciones de seguridad para la experiencia.
Manipule los equipos de manera responsable y cuidadosa.
Si alguno de los equipos presenta anomalías, apáguelo y repórtelo
inmediatamente.
Sobre la mesa de trabajo solo debe hallarse el equipo requerido para llevar a cabo
la práctica.
Está prohibido el ingreso de estudiantes en pantaloneta, bermuda, sandalias o
chanclas a los laboratorios.
Está prohibido facilitar o propiciar el ingreso al laboratorio de personas no
autorizadas.
El material asignado a cada práctica debe permanecer en el mismo lugar. No se
debe coger material destinado a prácticas distintas a la que se está realizando.
El estudiante debe seguir los pasos establecidos por el docente para la práctica.
Antes de empezar con el procedimiento experimental o utilizar algún aparato,
revisar todo el material, y en caso de desconocer su funcionamiento pregunte al
docente o al encargado del laboratorio.
Al finalizar la práctica, el material y la mesa de trabajo deben dejarse limpios y
ordenados. En los laboratorios con computadores, estos son para uso
exclusivamente académico, evite instalar programas de índoles ajenas a las de la
academia.
NORMAS DE SEGURIDAD ELÉCTRICA
 Nunca trate de maniobrar instrumentos eléctricos si no está preparado para ello.
 Quítese todos los accesorios personales que puedan producir descargas (recuerde
que algunas de las prácticas trabajan con altos voltajes y amperajes), como son
anillos, pulseras, collares, etc. La responsabilidad por las consecuencias de no
cumplir esta norma dentro del laboratorio es enteramente del estudiante.
 No encienda las fuentes hasta que no esté seguro de las conexiones realizadas.
 Obsérvese en los cordones conductores que no esté roto el aislante protector.
 Nunca opere aparatos eléctricos en sitios mojados.
 Cuando desenchufe un equipo, no lo haga tirando del cable, hágalo utilizando el
enchufe.
 No sobrecargue un enchufe conectándole varios aparatos eléctricos.
 Nunca toque un alambre con las manos desnudas.
 Si trabaja en el laboratorio, espere que el circuito sea revisado por el docente antes
de conectarlo a la fuente.
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Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
 No toque a una persona que esté unida al conductor causante del choque eléctrico,
excepto por el cabello o la ropa o desconéctelo con materiales aislantes como
trapos y plásticos.
 Es recomendable permanecer dentro del laboratorio durante aguacero con
descarga eléctrica, y desconectar todos los equipos eléctricos
PARÁMETROS PARA PRESENTAR EL INFORME
Los estudiantes deben presentar el informe a la plataforma o en impreso antes de la
siguiente sesión práctica de laboratorio. Este debe contener los siguientes apartes:
Portada: es la primera página del informe, en ella se incluye el nombre de la
universidad, la facultad, el curso, el grupo, el título de la práctica, los nombres de
los estudiantes y la fecha.
Introducción: en la introducción se deben describir los fundamentos teóricos de la
práctica y los objetivos del experimento. Debe haber correlación entre unos y otros,
y, además, los objetivos deben ser reales y medibles, proporcionales con los
resultados que se espera obtener en la práctica.
Materiales y métodos experimentales: aquí los estudiantes explican los materiales
utilizados y hacen una descripción breve de las técnicas o métodos experimentales
utilizados.
Resultados: en este apartado se hace una descripción de los resultados obtenidos
con la ayuda de tablas y figuras que muestren la información de manera clara,
descriptiva y estructurada. Aparte de los datos, son importantes también las
observaciones que se toman, las cuales pueden retroalimentar al docente acerca de
la práctica de laboratorio.
Cuestionarios: los cuestionarios aparecen en cada una de las guías. Las respuestas
deben ser sustentadas.
Discusión: la discusión presenta, en primer lugar, el análisis de los resultados, el
cual comprende una descripción de lo que se refleja en los datos de resultados, y
un análisis acerca de si se cumplen las expectativas. Se trata de demostrar que la
práctica de laboratorio se hizo correctamente e incluye también comparaciones con
experiencias previas pertinentes a la investigación. Después, las conclusiones
analizan el desarrollo del experimento y los resultados obtenidos, los cuales deben
estar en correlación con los objetivos planteados. Si se presentan resultados
incorrectos, también se deben discutir en este apartado para identificar causas de
error y proponer ideas para mejorar los resultados y los procesos. También se
pueden sugerir modificaciones para mejorar la práctica.
Referencias bibliográficas: solo se incluirán las referencias consultadas en la
práctica.
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Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
GUÍA 1.
FENÓMENOS ELECTROSTÁTICOS I Y II
Resumen
La realización de esta práctica fue diseñada, debido a su extensión, para
trabajarla en dos sesiones. En la primera sesión, el estudiante visualizará y
detectará las cargas eléctricas con sus signos y efectos. Así mismo, comprobará
que los cuerpos pueden cargarse eléctricamente, directamente por rozamiento o
de manera indirecta por contacto o inducción. En la segunda sesión, detectará
la presencia de un campo eléctrico en torno a un cuerpo con carga eléctrica y
los efectos nulos de dicho campo dentro de un recipiente metálico cerrado total
o parcialmente. Comprobará, además, los efectos de las cargas producidas por
un generador de Van de Graaff (GVG) sobre el cuerpo humano, sobre otra esfera
y sobre cuerpos neutros. Finalmente, se observará la descarga en chispas en dos
objetos conductores, lo cual logrará al aprender el manejo de los siguientes
dispositivos: electroscopio, el electrómetro, la jaula de Faraday y el generador
de Van de Graaff (GVG).
Palabras clave: carga, ionizado, inducción, conservación, cuantización.
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Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
1.1. INTRODUCCIÓN
Nuestro sistema consta de tres dispositivos convenientes para observar o detectar los
diversos fenómenos producidos por cuerpos cargados en reposo (electrostática). Estos
dispositivos son:
Kit de electroestática: el sistema está formado por pivotes aislados sobre los
que se sitúan barras de materiales tales como acrílicos, barras de vidrio, metal y PVC.
Para el proceso de frotación se tienen paños de piel, seda y lana (figura 1).
Figura 1. Kit de elementos de electrostática.
Fuente: elaboración propia
Jaula de Faraday: la exploración cuantitativa de los fenómenos electrostáticos
precisa contar con un dispositivo capaz de detectar y medir pequeñas cantidades de
carga. Esta tarea es llevada a cabo por una ingeniosa combinación de dos elementos
(figura 2): una jaula de Faraday doble (recipientes de mallas metálicas semicerradas,
una de menor diámetro que la otra) y un electrómetro (dispositivo que mide presencia
de cargas y su signo) [3].
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Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
Figura 2. Jaula de Faraday y electrómetro
Fuente: elaboración propia
Generador de Van de Graaff (GVG): una forma para crear grandes potenciales
eléctricos es con el generador de Van de Graaff (GVG), un dispositivo inventado por
el físico Robert Van de Graaff. Grandes GVG pueden producir potenciales eléctricos
de millones de voltios [4]. El generador electrostático que se posee en el laboratorio
es el modelo Winsco N-100 V (figura 3), el cual está diseñado para alcanzar
potenciales de hasta 350.000 voltios en condiciones óptimas. Generalmente se
alcanzan 250.000 voltios, tensión que es suficiente para todas las demostraciones [5].
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Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
Figura 3. GVG
Fuente: elaboración propia
El GVG es muy simple, tiene en su interior un motor, dos poleas, una correa o cinta,
dos peines hechos de finos hilos metálicos y una esfera hueca donde se acumula la
carga transportada por la cinta. El proceso de la carga de la esfera es por inducción y
el de las bandas por el rozamiento con las poleas.
1.2. PROPÓSITO
Se pretende que el estudiante pueda diferenciar las diversas formas de cargar un
cuerpo y sus efectos sobre otros cuerpos, incluyendo el suyo. Además, se espera que
adquieran habilidades específicas en el manejo de dispositivos y equipos de
electrostática.
1.3. MARCO TEÓRICO
En condiciones adecuadas, ciertos materiales al ser frotados (o mediante otros
procesos) adquieren la propiedad de atraer objetos livianos. Esta nueva propiedad es
conocida como electricidad y da lugar a una interacción más fuerte que la
gravitacional. Como casos prácticos se toman una barra de vidrio frotada con tela de
seda y una barra de plástico o PVC frotada con piel de conejo, por ejemplo. El estado
que adquieren dichos cuerpos se le llama estado eléctrico. Es de anotar que los efectos
eléctricos no se limitan al vidrio o al plástico, sino que más bien son tomados como
patrones, así cualquier cuerpo frotado con otro, en condiciones adecuadas, atraerá
objetos livianos [6].
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Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
Para caracterizar la intensidad de esta propiedad, debemos asignar a los
materiales con estado eléctrico una “masa eléctrica”, la cual se conoce comúnmente
como carga eléctrica. La carga eléctrica es una propiedad independiente y
fundamental de cualquier porción de materia o partícula. En el desarrollo de las
prácticas se trabajará con materiales llamados conductores, en los que las cargas se
mueven libremente, como ejemplos tenemos los metales; además, se trabajará con
materiales llamados aisladores en los que no es fácil que la carga se mueva, como
ejemplo tenemos el vidrio, el plástico, el cartón, las telas, etc. [4].
En 1747, Benjamín Franklin propuso que todo cuerpo tiene una electricidad
“normal”; cuando un cuerpo se frota con otro, parte de la electricidad se transfiere de
uno al otro, así pues, uno tiene exceso y el otro una deficiencia de valor igual. El
exceso puede describirse con signos más y menos: un cuerpo es más y el otro es
menos. La carga eléctrica no se crea por el frotamiento, simplemente se transfiere.
Franklin introdujo los nombres de cargas positivas y negativas. Una barra de vidrio al
frotarse adquiere un exceso de electricidad y es positiva, mientras que una de plástico
al frotarse pierde electricidad y es negativa. Estos nombres para las cargas subsisten
hoy día, pero debemos de tener presente que son convencionales, y de igual manera
se podría hablar de cargas blancas y negras u otros nombres [6].
Los resultados experimentales confirman que la materia está formada por
átomos. Los constituyentes básicos del átomo como partículas cargadas son el protón
(p), el neutrón (n) y el electrón (e) (no se consideraran los quarks a este nivel). La
carga positiva es el tipo de carga propia de los protones; por su parte, la carga negativa
es propia de los electrones. La magnitud de la carga de un electrón es la misma que la
de un protón, el neutrón no tiene carga. Los átomos normalmente tienen el mismo
número de protones y electrones y este equilibrio de cargas los hace eléctricamente
neutros. La mayoría de los objetos se encuentran en este estado neutro. Para que un
objeto sea cargado positivamente, debe tener más protones que electrones, mientras
que si se carga negativamente, debe tener más electrones que protones. Un objeto
cargado se llama también ion o ionizado. Los objetos conductores poseen electrones
libres que no están unidos al átomo y pueden moverse con relativa libertad a través
del material. Los aisladores son aquellos en los cuales los electrones están unidos a
átomos y no pueden moverse con libertad a través del material [4].
Respecto a la masa, es bueno anotar que la del neutrón es ligeramente mayor que
la del protón, sin embargo, la masa del protón es aproximadamente 1840 veces mayor
que la del electrón. Lo Esto, además de su configuración electrónica en el átomo, son
las razones de porque los electrones muy livianos se transfieren en el proceso de carga
[6].
Fuerzas entre cargas eléctricas: a) Las cargas eléctricas de signos opuestos se
atraen siempre. Las cargas de signos iguales se repelen. b) La distribución de carga
no simétrica produce una atracción entre un objeto cargado y un objeto eléctricamente
neutro.
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Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
Formas de cargar eléctricamente un cuerpo: para cargar eléctricamente un
cuerpo se puede hacer de manera directa generándoles la carga en sus átomos, o
indirecta mediante cuerpos previamente cargados [4]. Los principales procesos son:
 Carga por frotamiento: cuando dos objetos no conductores inicialmente
neutros se frotan entre sí, uno de ellos por lo general tiende a desprender
electrones de sus orbitas externas al otro, captando dichos electrones. La ley de
la conservación de la carga expresa que la carga eléctrica total en un sistema
aislado se conserva, sugiere que la cantidad total de electrones no varía. Es
decir, los electrones solo se trasfieren de un objeto a otro, pero no se crean
nuevos electrones, ni desaparecen. En general, los dos objetos cuando se
consideran en conjunto tienen carga neta cero.
 Existen varios métodos para lograr la trasferencia de los electrones libres. El
más sencillo y común consiste en frotar cierto objeto con otra sustancia
especial, por ejemplo, frotar una varilla de vidrio con un pedazo de seda o una
varilla de caucho endurecido con un pedazo de lana. Si la atmósfera está seca,
se encontrará después que las varillas, al haber sido frotadas vigorosamente,
son capaces de atraer pedacitos de papel u otros materiales. Si se acercan a un
instrumento que pueda indicar la presencia de cargas eléctricas, indicará carga
aparente. Lo que sucede es que bajo condiciones normales los átomos que
forman las varillas tienen equilibradas sus cargas eléctricas, y al frotarse la
varilla, por su composición química, pierde o gana algunos electrones libres
pertenecientes a los átomos de la superficie. Un cuerpo cargado se dice que
esta ionizado positiva o negativamente [7].
 Si se trata de una varilla de vidrio frotada adquirirá, debido a su estructura, una
carga positiva por haber perdido cierto número de electrones. La atracción
hacia objetos pequeños será entonces el resultado de la tendencia de recuperar
esos electrones libres. En otras ocasiones la varilla por ejemplo de plástico,
debido a su estructura, tomará electrones del material con que fue frotada y
adquirirá así una carga negativa. La atracción hacia otros cuerpos será el
resultado del esfuerzo por cubrir exceso o déficit de electrones. Como la
tendencia de cualquier átomo es la de equilibrar sus cargas, las condiciones
especiales anteriores pronto desaparecen ya sea porque hay intercambio de
electrones entre los objetos, o simplemente entre uno de ellos y los átomos del
aire que los rodea. Cuando eso sucede, decimos que el cuerpo ha quedado
descargado o aterrizado [7].
 Carga por contacto: cuando un objeto cargado toca a uno neutro (o levemente
cargado), las fuerzas repulsivas entre las cargas de igual signo afectan la
transferencia de carga hacia el objeto menos cargado, así las cargas de igual
signo se separan. Este efecto es mucho más grande para objetos conductores.
 Carga por inducción: los protones y electrones dentro de cualquier objeto
responden a las fuerzas eléctricas de atracción o repulsión. Cuando un
determinado objeto se coloca cerca de un objeto cargado, este ejercerá fuerzas
opuestas en los protones y los electrones en el interior del otro objeto,
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Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
obligándolos a separarse los unos de los otros. Uno de los lados del objeto será
ahora más positivo de lo que era inicialmente, el otro lado se hará más negativo,
dado que los electrones migran internamente. Esta condición se conoce como
polarización, una palabra que hace referencia al objeto que tiene “polos” o
lados opuestos de diferentes estados eléctricos, a pesar de que el objeto en su
conjunto todavía pueda ser neutro. Si un conductor toca al objeto polarizado,
parte de la carga se transferirá al conductor. Si se elimina a continuación el
conductor, el objeto ahora tendrán una carga neta diferente de su carga inicial
[7].
 Otras formas de cargar un cuerpo que no estudiaremos en el curso son, entre
otras, por efecto termoiónico (producida por el calor), por efecto fotoeléctrico
(producida por la luz) y por efecto piezoeléctrico (producido por compresión
de algunos cristales) [6].
Efectos del potencial eléctrico sobre el cuerpo humano: el agua y las sales son
conductoras de las cargas eléctricas; el cuerpo humano posee en gran porcentaje de
dichas sustancias, por eso es un buen conductor. En esta práctica el GVG producirá un
alto número de voltios (mayor de 100.000 V), que, aunque en las prácticas nos pongan
los pelos de punta y nos produzcan leves sacudidas en nuestro cuerpo, no revisten
peligro puesto que las cargas que se producen en la experiencia son estáticas, es decir
que los flujos de cargas o corrientes son muy pequeños o nulos. Por eso, usted debe
estar tranquilo en el trabajo con el generador, pero siguiendo las indicaciones del
profesor, monitor o el reglamento.
1.4. OBJETIVOS Y MATERIALES
1.4.1. Objetivo general
Conocer acerca de los procesos para cargar un cuerpo, los signos y las formas de
generación de cargas electrostáticas.
1.4.2. Objetivos específicos





Observar fenómenos de atracción eléctrica.
Verificar si ciertos cuerpos están cargados por rozamiento, contacto o inducción.
Comprobar y visualizar los efectos de la chispa eléctrica.
Detectar la presencia de campo eléctrico.
Aislar un cuerpo de los efectos de un campo eléctrico.
1.4.3. Materiales




Pivotes aislados.
Varillas de vidrio, acrílico, PVC y metal.
Paños de lana, seda y piel.
Electroscopio.
17
Manual de prácticas de electricidad





Guías de práctica 
Electrómetro básico y cables de conexión.
Productores de carga (varas).
Jaula de Faraday.
Generador de Van de Graaff.
Esfera de descarga.
1.5. ACTIVIDADES Y PROCEDIMIENTOS
1.5.1. Parte I. Cargas por frotamiento de objetos
1.5.1.1. Al usar el kit electrostático
1. Frote los objetos asignados con los paños de tela o piel y acérquelos a pedacitos
de papel o icopor. ¿Qué observa?
2. Repita el paso anterior acercándolos al electroscopio y a un hilillo de agua. ¿Qué
observa?
3. Friccione fuertemente la varilla de acrílico con la piel y luego colóquela en el
pivote giratorio con soporte, como se muestra en la figura 4. Ubique su centro de
gravedad y permita que gire libremente.
4. Friccione la varilla de PVC con la piel y luego acérquela a la varilla de acrílico
colocada en el pivote giratorio.
Figura 4. Varillas sobre pivote
Fuente: elaboración propia
5. Friccione fuertemente con la tela de seda la varilla de PVC, luego acérquese a la
varilla de acrílico. ¿Qué observa? Evite tocar la varilla de PVC con la varilla de
acrílico mientras gira.
6. Friccione fuertemente con lana la varilla de PVC, procediendo como en el inciso
anterior.
18
Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
7. Repita los pasos 3 a 6 utilizando una varilla de vidrio en vez del acrílico.
8. Observaciones y conclusiones.
1.5.1.2. Al usar la jaula de Faraday
1. Conecte el electrómetro a la jaula de Faraday como se muestra en la figura 2.
Conecte la pinza con la banda roja en el cilindro interno y el caimán negro (tierra)
al cilindro exterior. Encienda el electrómetro y establezca el rango de 10 V [3].
2. Para poner a tierra la jaula de Faraday, toque con un dedo al mismo tiempo el
cilindro interior y el exterior (figura 5). A continuación, retire el dedo del cilindro
interior y luego el del cilindro exterior. La palabra “tierra” se utiliza para referirse
a la eliminación del exceso de carga. Por lo general, basta con tocar el sistema con
un conductor mucho más grande, en este caso nuestros cuerpos [3].
Figura 5. Puesta a tierra de jaula de Faraday.
Fuente: Hernández [3]
3. Pulse el botón cero en el electrómetro.
4. Es posible que tenga que volver a hacer la puesta a tierra o a cero de la jaula durante
el experimento. Es muy fácil de transferir carga a la jaula al tocarla o al acercarse
demasiado a ella con un objeto cargado. Para ver qué tan sensible es el sistema,
ubique un dedo por el eje del cilindro interior (sin tocar el cilindro), ahora frote los
dedos en su cabello, en su camisa, o arrastre los zapatos en el suelo y trate de meter
el dedo de nuevo en el cilindro interior. ¿Ve la diferencia? ¿Qué sucede si se toca
19
Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
el cilindro interno? ¿Cuál es la conclusión de dónde pone las manos durante el
experimento? Vuelva a realizar la puesta a tierra de la jaula de Faraday.
1.5.2. Carga por fricción y contacto
1. Conecte a tierra la jaula y ajuste la lectura del electrómetro en cero. Registre la
lectura “cero” en la fila 1 de la tabla carga por contacto/inducción (tabla 1).
2. Rápidamente frote las varas blanca y oscura para poder cargarlas.
3. Inserte la vara blanca en el cilindro interior. Registre el valor “inicial” en la fila 2
de la tabla.
4. Toque la pared del cilindro interior con la vara blanca. Registre el valor “después
del contacto” en la fila 3 de la tabla.
5. Retire la vara blanca. Anote la lectura “vara afuera” en la fila 4 de la tabla.
6. Repita los pasos 1 a 5 utilizando la vara oscura.
Tabla 1.
Cargas medidas por contacto/inducción
Lecturas
Por contacto
Vara blanca Vara oscura
Por inducción
Vara blanca Vara oscura
Cero
Inicial
Después del contacto
o del acercamiento
Vara afuera
Fuente: elaboración propia
1.5.3. Carga por inducción
1. Conecte a tierra la jaula de Faraday y ajuste la lectura del electrómetro a cero.
Registre la lectura “cero” en la fila 1 de la tabla 1.
2. Frote las varas juntas para generar carga.
3. Inserte la vara blanca hasta la mitad del cilindro interior (sin que toque las paredes).
Registre el valor “inicial” en la fila 2 de la tabla.
4. Mientras la vara está dentro del cilindro, momentáneamente conecte a tierra la
jaula. Registre el valor “después del acercamiento” en la fila 3 de la tabla.
5. Retire la vara. Anote la lectura “vara afuera” en la fila 4 de la tabla.
6. Repita los pasos 1 a 5 con la vara oscura.
7. Frote las barras de vidrio, PVC y metal con los paños respectivos e insértelas una a
una. Anote en una tabla similar la lectura en el electrómetro para los procesos de
contacto e inducción.
20
Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
1.5.4. Parte II. Cargas con el GVG
1. Efecto de carga sobre cuerpos livianos y posterior repulsión de estos
Elabore tiras de 5 a 10 cm de papel de aluminio y colóquelas sobre la esfera del
generador, luego se le da marcha y se observa el efecto. Se repite el proceso colocando
tiras de papel higiénico o servilleta. Observe el efecto [8].
2. Carga por contacto
Un alumno de poca masa muscular y de cabello largo se sube a una silla y toca la
esfera con el GVG apagado y descargado. Luego se enciende y se observan los efectos
sobre los cabellos de la persona (por la acumulación de cargas de un mismo signo).
Luego otro estudiante toca suavemente al alumno sobre la silla e indicará el efecto
percibido, así mismo varios alumnos más unidos de mano en mano. Repetir lo anterior
con el alumno sobre el piso [8].
3. Carga por contacto e inducción
Un alumno sobre una silla toca con una mano la esfera con el generador funcionando
y cargado. Luego toca con la otra mano trozos de papel de cuaderno y de aluminio
sobre la mesa. Repita el proceso acercando la mano a los trozos de papel sin tocarlos
[8].
4. Inducción y campo eléctrico
Con el generador apagado y descargado acerque un hilillo de agua a la esfera de este.
¿Qué observa? Repita lo anterior con el generador funcionando y cargado. ¿Qué
observa? Toque la esfera del GVG con una barra de vidrio o de plástico y luego
acérquela sin tocar al electroscopio. El campo eléctrico es muy simple de verificar,
coloque en las cercanías de la esfera del GVG un electroscopio o pedazos de papel
aluminio y observe los efectos.
5. Campo eléctrico nulo
Tome una jaula de Faraday en cuyo interior se coloca un electroscopio, luego acerque
el conjunto al GVG y constate si el electroscopio presenta o no carga, luego haga el
mismo experimento sin la jaula y compruebe su efecto en el electroscopio. Repita este
experimento usando como jaula de Faraday el papel de aluminio o una olla metálica,
con un radio transistor o un celular.
6. Chispas eléctricas (rayos)
Encendido el equipo, luego que se ha cargado, acerque una esfera metálica o cualquier
otro objeto metálico. Dependiendo de la diferencia de potencial (voltaje) que alcance
el GVG al acercarlo, puede obtener chispas, hay que tener en cuenta que la humedad
del ambiente influye. Repite el proceso con objetos aislantes [8].
21
Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
7. Observaciones y conclusiones
Haga análisis de los resultados obtenidos en las diferentes experiencias realizadas y
las conclusiones respectivas sobre ellas. Así mismo, analice qué efectos externos
pudieron tener incidencia en las prácticas.
4.3. CUESTIONARIO
1. ¿Qué se puede concluir de las cargas en la vara blanca y la vara oscura basándose
en los signos de los voltajes?
2. Atendiendo que el voltaje es directamente proporcional a la carga, asumamos que
un voltaje de 8 V implica 8 unidades de carga, un voltaje de 12 V implica 12
unidades de carga. ¿Qué información se obtiene en las filas de la tabla 1?
3. Si el campo eléctrico dentro de un conductor es cero, entonces el potencial es:
a. Nulo
b. Constante
c. Variable
d. Lineal
4. Se tiene un cuerpo 1 con carga Q y otro cuerpo 2 con carga 2Q. ¿Cuál de las
siguientes afirmaciones es verdadera en relación con las fuerzas eléctricas entre
ellos?
a. F12= F21
b. F12 = - F21
c. F12 = - 2 F21
d. 2F12 = F21
5. Consultar qué significa que la carga eléctrica
a. Se conserva.
b. Está cuantizada.
Indique dos lugares recomendables para pasar una tormenta eléctrica y dos que sean
peligrosos.
22
Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
GUÍA 2.
LÍNEAS EQUIPOTENCIALES Y LÍNEAS DE FUERZA
Resumen
Con la realización de esta práctica, se busca que el estudiante visualice y
comprenda conceptos teóricos e imaginarios, por ende algo abstractos, como
son las líneas equipotenciales y las líneas de campo eléctrico o de fuerza. Para
lograr esto, el estudiante construirá líneas equipotenciales y de fuerza debidas a
sistemas de dos cuerpos o electrodos (cargas) de diferentes signos y formas
geométricas. Para realizar lo anterior, aprenderá a manejar la fuente de poder y
el voltímetro para las mediciones de los voltajes correspondientes.
Palabras clave: equipotencial, campo, potencial, diferencia de potencial, líneafuerza.
23
Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
2.1. INTRODUCCIÓN
Un conductor cargado es un electrodo, en esta práctica usaremos electrodos en forma
de puntos (pequeños círculos) y de barras, como se observa en la figura 1,
correspondientes a dos cargas de puntos, dos cargas en forma de barra y una carga de
barra y otra de punto. Las formas de cargarlos eléctricamente es mediante la conexión
a los bornes positivo y negativo de una fuente de poder, como se ve en la figura 1 [9].
Al establecer una diferencia de potencial entre cualquier par de cuerpos
cargados (electrodos), se produce un campo eléctrico entre ellos. Este campo no es
fácil de medir directamente, pero es muy fácil encontrar las líneas equipotenciales
(puntos que se encuentran al mismo potencial eléctrico) con la ayuda de un medidor
eléctrico llamado voltímetro. La forma de estas líneas depende de las distribuciones
de carga (geometría o forma de los electrodos) y su posición relativa.
Para la determinación de las líneas equipotenciales (puntos que se encuentran
al mismo potencial eléctrico), es necesario poner entre los electrodos un material que
conduzca pequeñas cantidades de corriente (papel conductor, ver figura 1) [9].
Figura 1. Papel conductor en tres configuraciones de cargas
Fuente: Carvajal, Restrepo y Ospina [9]
2.2. PROPÓSITO
Se pretende que el estudiante pueda diferenciar las líneas equipotenciales y de fuerza
debido a diferentes distribuciones de carga. Además, se espera que adquiera
habilidades específicas en el manejo de las fuentes de poder y del voltímetro, y afiance
los conceptos abstractos como son los de líneas de fuerza y líneas equipotenciales.
2.3. MARCO TEÓRICO
Toda carga puntual q crea en el espacio que la rodea un campo vectorial eléctrico E
que depende de la magnitud de la carga q y es función de la distancia r del punto en
consideración a la carga [6]. Según la ley de Coulomb, E (q,r) está dado por la
expresión:
E(r) =
24
q
4πε0 r 2
Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
Donde 𝜀0 es la constante de permitividad eléctrica en el vacío.
Así mismo, crea un campo escalar llamado potencial eléctrico, que nos define el
trabajo W por unidad de carga necesaria para traer una carga de prueba qo desde el
infinito hasta una distancia r de la carga que crea el campo [6]. Este es dado por la
expresión:
V(r) =
W∞r
q0
=
q
4πε0 r
En el sistema internacional de unidades S. I. el campo eléctrico se mide en N/c
(Newton sobre coulomb) y el potencial eléctrico en J/c (Julio sobre coulomb) en voltio
(V): 1V= 1J/1c.
Aun de mayor interés práctico que el potencial es la diferencia de potencial entre dos
puntos llamada también voltaje. Es definida [6] como el trabajo W realizado entre dos
puntos a y b realizado por la fuerza debida al campo eléctrico dividido por la carga de
prueba q0, o sea:
V𝑏 − V𝑎 =
𝑊
𝑞0
Se escribe generalmente:
V𝑏 − V𝑎 = 𝑉𝑎𝑏
Para visualizar estos conceptos geométricamente se utilizan los conceptos de líneas
de fuerzas, líneas y superficies equipotenciales. Si se tienen dos cargas iguales y de
signos opuestos se establece entonces una diferencia de potencial y se crea un campo
eléctrico entre ellas. La forma y distribución espacial de las líneas equipotenciales y
del campo eléctrico depende de la forma y la posición relativa de los cargas [10].
Dada una configuración de cargas eléctricas iguales y de signos contrarios, conocidas
también como electrodos, distribuidas sobre un cuerpo conductor, existen entre ellos
un conjunto de puntos que tienen el mismo potencial eléctrico V. Este conjunto de
puntos, al ser unidos, conforma unas líneas llamadas equipotenciales, las cuales, al ser
conocidas, es posible hallar las líneas de campo eléctrico generadas por dicha
configuración, dado que geométricamente son perpendiculares entre sí. Las líneas de
campo eléctrico o de fuerzas que estudiamos se utilizan para visualizar o representar
geométricamente el concepto no visible de campo eléctrico. Son líneas imaginarias
cuya dirección señala la dirección del campo eléctrico en cada punto y su densidad;
mayor o menor número de ellas en una región del espacio, determinan la intensidad o
valor de dicho campo. Las líneas de fuerza, por convención, salen de las cargas
25
Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
positivas y entran a las negativas. En la figura 2, se observan las líneas
equipotenciales, y en la figura 3, se observan las líneas equipotenciales y de fuerzas
para dos cargas iguales y de signos contrarios (dipolo eléctrico) [10].
Figura 2. Líneas equiponteciales para dos cargas puntuales
Fuente: Hunt [10]
Figura 3. Líneas de fuerza y equiponteciales para dos cargas puntuales
Fuente: Hunt [10]
26
Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
Efectos de la diferencia de potencial sobre el cuerpo humano: la diferencia de
potencial o voltaje con que se trabajará en esta práctica y en las demás es del orden de
120 V alternos en los tomacorrientes del laboratorio. Este valor es de mucho cuidado
y puede ser grave dado que va acompañado de una corriente eléctrica (que es la
peligrosa) superior a 10 mA. Los demás voltajes que usaremos son los de la fuente de
poder que generalmente van a ser máximo 20 V, los cuales no revisten peligro, sin
embargo, es aconsejable seguir las directrices del profesor, monitor o reglamento.
2.4. OBJETIVOS Y MATERIALES
2.4.1. Objetivo general
Encontrar la forma de las líneas equipotenciales y las líneas de campo eléctrico para
diferentes configuraciones de cuerpos cargados o electrodos.
2.4.2. Objetivos específicos
 Encontrar las líneas equipotenciales y de fuerza para dos cargas puntuales.
 Encontrar las líneas equipotenciales y de fuerza para dos barras, dos barras o una
barra y una carga punto.
2.4.2. Materiales
 Papel conductivo.
 Tinta conductiva.
 Fuente de poder DC regulada.
 Cables de conexión.
 Voltímetro.
2.4. ACTIVIDADES Y PROCEDIMIENTOS
1. En el montaje de la figura 1, se tiene una configuración geométrica, dos electrodos
o cargas puntuales de diferentes signos para iniciar la toma de medidas. La fuente
de poder se coloca a 10 voltios.
2. Con la punta de prueba (cable positivo-rojo del voltímetro), ubíquese entre las
cargas, cerca de la carga puntual positiva de la disposición geométrica, y mida un
valor de voltaje en el voltímetro (recuerde colocar el voltímetro en una escala que
solo dé la lectura con un decimal).
3. Ubique al menos siete valores con el mismo voltaje observado en el numeral dos
y escriba los puntos sobre la copia del papel carbón para trazar la primera línea
equipotencial de esta configuración.
4. Repita el proceso para las líneas equipotenciales restantes.
27
Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
5. Trace al menos cinco líneas equipotenciales distribuidas entre las dos cargas o
electrodos.
6. Cambie a otra configuración con ayuda del profesor y realice los mismos
procedimientos anteriores para graficar las líneas equipotenciales para esta nueva
configuración de electrodos.
7. Trace las líneas de fuerza así: 1) se toma un punto de una línea equipotencial y se
traza con un color de tinta diferente una línea de fuerza que sea perpendicular a
ella, partiendo de la carga positiva y apuntando a la negativa; 2) tome otro punto
separado 2 a 3 cm en la misma línea y repita el proceso. Obtenga al menos 5 líneas
de fuerza para cada línea equipotencial.
8. Observaciones y conclusiones. Haga análisis de los resultados obtenidos en la
experiencia realizada y las conclusiones respectivas sobre ella, al igual qué
efectos externos incidieron o pudieron incidir
2.5. CUESTIONARIO
1. ¿Qué conclusiones se obtienen de las líneas equipotenciales encontradas?
2. ¿Por qué en esta práctica se habla de líneas equipotenciales y no de superficies
equipotenciales? Justifique.
3. Trace líneas de fuerzas y equipotenciales para las siguientes cargas aisladas: Q,
2Q y -Q/2, y para el sistema Q y Q- separadas por una distancia pequeña.
4. En una región del espacio entre dos cargas eléctricas existe un potencial, el campo
eléctrico:
a. Es tangente a las superficies equipotenciales.
b. Está dirigido hacia afuera de las cargas.
c. Apunta hacia el mayor incremento de potencial.
d. No es posible conocer la dirección con esta información.
En la figura 4 se representa un campo eléctrico E, ¿qué configuración lo produce?,
¿qué clase de campo es? Trace las líneas equipotenciales correspondientes.
Figura 4. Líneas de campo eléctrico
Fuente: elaboración propia
28
Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
5. En la figura 5 se observan las líneas de fuerzas para las cargas q1 y q2.
Figura 5. Líneas de fuerza para dos cargas
Fuente: Serway y Jewett [11]
a. ¿Cuáles son los signos de dichas cargas?
b. ¿Cuál de las dos es mayor y cuántas veces?
29
Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
GUÍA 3.
CAPACITORES EN SERIE Y EN PARALELO
Resumen
En esta práctica el estudiante podrá armar combinación de capacitores tanto en
serie como en paralelo, medirá los voltajes y capacitancias de cada sistema de
conexión y el de cada capacitor individual, con el fin de comprobar las
relaciones establecidas teóricamente entre ellos. Para esto, afianzará a través de
circuitos el manejo de la fuente de poder y el voltímetro en las conexiones de
capacitores.
Palabras clave: capacitor, capacitancia, fuente, serie, paralelo.
31
Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
3.1. INTRODUCCIÓN
El sistema inicial consta de tres capacitores conectados en un extremo a los puntos A,
C y E pertenecientes a un cable común (en la parte superior de la figura 1), y en el
otro extremo conectados a los puntos B, D y F, pertenecientes a otro cable común
(parte inferior de la figura 1). Este sistema se conecta mediante dos cables más a los
bornes de la fuente en los puntos A y B (figura 2). Nótese que las cargas tienen más
de un camino por donde circular o fluir. Un símil mecánico sería la conexión de los
maderos o soportes pequeños de unas escaleras a los travesaños largos; esta conexión
es conocida como en paralelo.
El segundo sistema consta de tres capacitores conectados así: un extremo del
primero a uno del segundo, el extremo libre del segundo al tercero mediante un cable
(figura 3). Este sistema es conectado a la fuente de poder uniendo con un cable el
extremo libre del primero a un borne de esta, y el extremo del último al otro borne de
la fuente (figura 4). Nótese que las cargas eléctricas tienen un único camino por donde
circular o fluir. Un símil mecánico sería la unión de eslabones o aros en una cadena.
Esta forma de conexión es conocida como en serie [12].
Figura 1. Capacitores en paralelo
Fuente: Carvajal, Restrepo y Ospina [12]
Figura 2. Capacitores en paralelo conectados a una fuente
Fuente: Carvajal, Restrepo y Ospina [12]
32
Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
Figura 3. Capacitores en serie
Fuente: Carvajal, Restrepo y Ospina [12]
Figura 4. Capacitores en serie conectados a una fuente
Fuente: Carvajal, Restrepo y Ospina [12]
3.2. PROPÓSITO
Se pretende que el estudiante pueda diferenciar las formas de conectar a los
capacitores y analizar sus características. Además, se espera que adquieran
habilidades y destrezas en el manejo y conexión de capacitores en dos formas.
3.3. MARCO TEÓRICO
Un capacitor es un dispositivo o elemento conformado por dos conductores que tienen
cargas de igual magnitud y signos opuestos (Q y -Q), separados una distancia pequeña.
Los conductores son llamados placas y debido a la presencia de las cargas entre ellos
existe una diferencia de potencial ∆𝑉. Todo capacitor posee una propiedad llamada
capacitancia eléctrica 𝐶, la cual es definida como la relación de la magnitud de la
carga 𝑄 en cualquiera de los conductores a la magnitud de la diferencia de potencial
∆𝑉 entre ellos [11].
𝐶=
𝑄
∆𝑉
33
Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
Su unidad en el Sistema Internacional de Medidas, donde la carga está dada en
coulomb (C) y la diferencia de potencial en voltios (V), es el Faradio (F), unidad que
en la práctica por su tamaño es poco usada, siendo más comunes el microfaradio (uF)
y el picofaradio (pF): 1 F = 1 C/1 V.
Los capacitores pueden combinarse en dos tipos de disposiciones: serie y
paralelo.
En la combinación en paralelo (figura 2), los capacitores se conectan de tal
manera que la diferencia de potencial V suministrada por la fuente sea la misma para
cada uno de ellos. Esta es una de las características básicas de esta conexión, así se
comprueba que la relación entre el voltaje total V y los voltajes Vi en cada capacitor
viene dada por
𝑉 = 𝑉1 = 𝑉2 = 𝑉3
Otra de las características de esta conexión es la de que la carga total Q generada
por la fuente se distribuye en los diferentes capacitores, así se comprueba que la
relación entre la carga total Q y las cargas en cada capacitor Qi.
En consecuencia, si las cargas son 𝑄1 , 𝑄2 y 𝑄3 y las capacitancias Ci debe
cumplirse que:
𝑄1 = 𝐶1 𝑉, 𝑄2 = 𝐶2 𝑉, 𝑄3 = 𝐶3 𝑉
La carga total del sistema Q se distribuye en los condensadores de la figura 2,
así:
𝑄 = 𝑄1 + 𝑄2 + 𝑄3 = (𝐶1 + 𝐶2 + 𝐶3 ). 𝑉
El sistema puede reemplazarse por un capacitor equivalente único cuya
capacitancia Ceq satisfaga la relación:
Q = CeqV
Por tanto, se obtiene la relación entre la capacitancia equivalente y las
capacitancias Ci de cada dispositivo:
Ceq = C1 + C2 + C3
En la combinación en serie (figura 4), los capacitores se conectan de tal modo
que todos quedan con la misma carga 𝑄. Esta es una de las características básicas de
esta conexión, así se comprueba que la relación entre la carga total 𝑄 suministrada
por la fuente y las cargas en cada capacitor viene dada por
𝑄 = 𝑄1 = 𝑄2 = 𝑄3
34
Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
Otra de las características de esta conexión es la de que el voltaje total
suministrado por la fuente se distribuye en los diferentes capacitores. Así se
comprueba que la relación entre el voltaje total 𝑉 y los voltajes Vi en cada capacitor
viene dada por
𝑉 = 𝑉1 + 𝑉2 + 𝑉3
El sistema de varios capacitores puede reducirse a otro más sencillo con un solo
capacitor, con capacitancia C, que satisfaga la condición de que al suministrarse el
voltaje total V, tenga la misma carga total Q, relación dada por la definición: 𝐶 =
𝑄/𝑉.
Esta capacitancia C es llamada equivalente. Así se comprueba que en la
conexión en serie, la relación entre la capacitancia equivalente C y las capacitancias
de cada elemento viene dada por
1
1
1
1
=( +
+ )
𝐶𝑒𝑞
𝐶1 𝐶2 𝐶3
3.4. OBJETIVOS Y MATERIALES
3.4.1. Objetivo general
Comprobar las relaciones entre los voltajes y capacitancias en circuitos en serie y
paralelo.
3.4.2. Objetivos específicos
 Comprobar que en un circuito en serie el voltaje se distribuye y la capacitancia
equivalente es menor que las parciales.
 Comprobar que en un circuito en paralelo el voltaje es el mismo y la capacitancia
equivalente es siempre la suma de las parciales.
3.4.3. Materiales
 Una fuente de poder DC.
 Capacitores fijos de 47 uF 100 uF y 220 uF Vmax= 50 V Tolerancia= 0,05

 Un multímetro digital.
 Cables de conexión.
 Una protoboard.
35
Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
3.5. ACTIVIDADES Y PROCEDIMIENTOS
1. Haga el montaje del circuito en paralelo de la figura 2. Ubique la fuente a 10 V
durante aproximadamente 5 segundos, desconéctela y mida los diferentes valores
de voltaje VAB, VCD y VEF con ayuda del voltímetro. Mida además el voltaje total
del circuito [12].
2. Repita el procedimiento del numeral anterior dos veces más y anote sus resultados
en una tabla de datos.
3. Haga el montaje del circuito en serie de la figura 4. Ubique la fuente en 10 V durante
aproximadamente 5 segundos, desconéctela y mida los voltajes VAB, VBC y VCD.
Mida además el voltaje total del circuito [12].
4. Repita el procedimiento anterior dos veces más y anote sus resultados en una tabla
de datos.
5. Con base en los resultados de los numerales 1 y 2, ¿qué se puede decir con respecto
a las diferencia de potencial?
6. Determine observando en cada capacitor o con el multímetro el valor de la
capacitancia de cada uno de ellos y la equivalente en cada circuito. Calcule la carga
total Q.
7. Con base en los resultados de los numerales 3 y 4, ¿qué se puede decir con respecto
a las diferencias de potencial obtenidas?
8. ¿Cómo se podría comprobar la conservación de la energía en estos circuitos?
Justifique.
9. Observaciones y conclusiones. Haga análisis de los resultados y tablas de datos
obtenidos y extraiga las conclusiones respectivas, además de los factores que
pudieron incidir en la práctica.
3.6. CUESTIONARIO
1. Consulte sobre la utilidad de los capacitores en general y en particular en los
dispositivos requeridos en su profesión.
2. Las siguientes unidades corresponden respectivamente a carga, potencial y
capacitancia eléctrica en el sistema internacional.
a. voltio (V), coulomb (C) y faradio (F).
b. coulomb, faradio y voltio.
c. coulomb, mili voltio y micro faradio.
d. coulomb, voltio y faradio.
3. En un circuito de tres capacitores en paralelo uno de ellos se daña, el voltaje en los
restantes:
a. Aumenta porque la capacitancia equivalente disminuye.
b. Disminuye porque parte de la carga se pierde en el capacitor dañado.
c. Es constante por estar en paralelo los dos restantes.
d. Es nulo porque no fluye en los otros.
36
Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
4. Se disponen de 4 capacitores, cada uno con 100 microfaradios, se conectan dos en
serie y dos en paralelo seguidos.
a. Grafique y encuentre la capacitancia equivalente.
b. Si se conectan a una fuente de 10 V, grafique y encuentre la carga de cada
capacitor.
5. En la figura 5 la capacitancia equivalente es:
Figura 5. Capacitores en configuración mixta
Fuente: elaboración propia
a.
b.
c.
d.
2/3 C
3/2 C
3/4 C
C
37
Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
GUÍA 4.
LEY DE OHM
Resumen
En esta práctica el estudiante armará un circuito sencillo en donde medirá la
resistencia y los voltajes diferentes en un objeto conductor y la corriente que
para cada voltaje suministrado da como respuesta el objeto. Lo anterior se hace
con el fin de comprobar, a través de una gráfica, la relación entre V – I para
cuerpos conductores. Aprenderá a usar el código de colores, el manejo del
ohmímetro y el amperímetro y su forma de conectarse en un circuito. De esta
manera, medirá con el multímetro las resistencias de los resistores asignados y
dichos valores serán confrontados usando el código de colores para las
resistencias.
Palabras clave: resistor, resistencia, óhmico, voltaje, corriente, lineal.
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Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
4.1. INTRODUCCIÓN
El sistema consiste en conectar elementos (resistores) en paralelo a una fuente de
poder que suministra un voltaje DC dado (figura 1); como respuesta, el elemento
presenta una corriente eléctrica. Nuestro objetivo será determinar, para diferentes
valores de voltaje aplicado, los correspondientes valores en corriente medidos con un
amperímetro. Luego mediante un análisis gráfico de voltaje (V) vs. corriente (l),
observaremos el comportamiento de estos resistores. Previamente, a estos elementos
resistores se les ha medido y calculado sus resistencias.
Figura 1. Circuito con una fuente, resistor y amperímetro
Fuente: elaboración propia
40
Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
4.2. PROPÓSITO
Con la realización de esta práctica, se pretende encontrar experimentalmente la
relación entre voltaje e intensidad en varios resistores, y observar sus gráficas
correspondientes. Además, se espera adquirir habilidades específicas en la
interpretación del código de colores de un resistor, así como el correcto manejo de
instrumentos de medición como el ohmímetro y el amperímetro.
4.3. MARCO TEÓRICO
Se define la intensidad de la corriente eléctrica (l) cuantitativamente, como la carga
eléctrica que pasa por unidad de tiempo a través de una sección transversal de un
alambre conductor. Es decir, si en un tiempo t pasan n partículas cada una con carga
q, a través de un alambre de cobre de sección A, la carga total Q que ha pasado es: Q
= nq y la intensidad de la corriente viene dada por [6]:
𝐼=
𝑛𝑞 𝑄
=
𝑡
𝑡
Esta expresión corresponde a la corriente eléctrica media o promedio en el
tiempo; la corriente en un instante de tiempo o corriente instantánea es:
𝐼=
𝑑𝑄
𝑑𝑡
La unidad de la intensidad de la corriente eléctrica I, en el S. I., donde Q se mide
en coulombios y t en segundos se expresa en:
𝐼=
𝑄 𝐶𝑜𝑢𝑙𝑜𝑚𝑏𝑖𝑜
=
𝑡
𝑆𝑒𝑔𝑢𝑛𝑑𝑜
Unidad llamada amperio (A), así:
1𝐴 =
1𝐶
1𝑠
La resistencia eléctrica R de un material, llamado resistor, es el grado de
oposición que este presenta al peso de la corriente eléctrica a través de él. Así si V es
la diferencia potencial o voltaje aplicado al cuerpo e I la corriente que circula por él,
se define la resistencia eléctrica de dicho material [6].
𝑅 = 𝑉/𝐼
41
Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
En el S.I. el voltaje V se mide en voltios, la corriente I en amperios y la
resistencia R en ohmios:
1 𝑂ℎ𝑚𝑖𝑜 = 1 𝑉𝑜𝑙𝑡𝑖𝑜/1 𝐴𝑚𝑝𝑒𝑟𝑖𝑜
1 Ω = 1 𝑉/1 𝐴
La resistencia eléctrica puede ser obtenida con esta expresión, directamente con
un ohmímetro o mediante el código de colores.
Si a un conductor metálico a temperatura constante se le aplican diferencias de
potenciales entre sus extremos y se mide en cada caso la corriente que circula a través
de él, y graficamos I en función de V obteniéndose la figura 2, se dice que este cumple
la ley de Ohm [6].
Figura 2. Material óhmico
Fuente: Nader y Norman [6]
Según la gráfica, se concluye que 𝐼 es directamente proporcional a 𝑉 ; es decir,
𝐼 = 𝐾. 𝑉
Todo material cuyo comportamiento sea como el de la gráfica, esto es, lineal, se
dice que cumple la ley de Ohm, que se enuncia así:
En un conductor metálico, a temperatura constante, el cociente de la
diferencia de potencial V entre dos puntos y la corriente eléctrica I que
circula a través de este es constante.
42
Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
Esta ley le siguen con sorprendente precisión muchos conductores en un amplio
intervalo de valores de V e I y de temperatura del conductor, y se les llama óhmicos,
sin embargo, muchos materiales, especialmente los semiconductores, no la obedecen;
y si se les llama no óhmicos, la gráfica V – I no será lineal (figura 3).
Figura 3. Material no óhmico
Fuente: Nader y Norman [6]
Generalmente se identifica la ley de Ohm en la ecuación
𝑅=
𝑉
𝐼
Lo cual no es cierto en todos los casos. Un conductor obedece esta ley solamente
en el caso de que la gráfica I – V sea lineal, esto es, si R es independiente de V e I. La
ecuación anterior, como ya se dijo, es la definición general de la resistencia de un
material, obedezca o no este la ley de Ohm.
Es de anotar que la ley de Ohm es una ley específica que cumplen ciertos
materiales bajo determinadas condiciones, no es una ley universal como la de
gravitación y no es una ley general del electromagnetismo, como lo son, por ejemplo,
la ley de Gauss o la de Coulomb.
Efectos de la corriente sobre el cuerpo humano: la energía eléctrica es de
muchísima importancia en nuestra vida, dadas las múltiples aplicaciones que tiene;
es más, está demostrado que somos dependientes de ella. El principal uso es el de
ser transferida de manera silenciosa, flexible y conveniente de un lugar a otro. Su
importancia radica en que, gracias al gran número de dispositivos o elementos
tecnológicos ideados por el ser humano, es susceptible de transformarse en otras y
43
Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
diversas formas de energía, por ejemplo, el equipo de TV transforma la energía
eléctrica que se le suministra en energías luminosa, sonora, calorífica, entre otras
[6]. Sin embargo, al utilizar la energía eléctrica se debe tener mucho cuidado pues
es peligrosa y casi siempre grave para nosotros. La magnitud del daño que puede
causar a nuestro cuerpo depende de dos factores: la intensidad de la corriente
eléctrica que fluye a través de él y la resistencia de las partes u órganos por donde
circula (manos, lengua, corazón, etc.). Hay una regla práctica de seguridad
relacionada con los órdenes de magnitud de las corrientes que se deben tener en
cuenta: 1-10-100 [4]. Es decir, 1 mA de corriente a través del cuerpo humano de
un adulto puede producir un hormigueo, 10 mA pueden provocar contracciones
musculares hasta el punto en que la persona no puede soltarse del alambre que
conduce la corriente y 100 mA es fatal pues es suficiente para detener el corazón.
Por esto, al manipular elementos con corriente se debe tener extremo cuidado y
observación de las normas y coordinación de las prácticas respectivas.
Efectos de la resistencia y ley de Ohm en el cuerpo humano: se dijo antes que la
resistencia eléctrica es un factor muy importante en la gravedad o no de la corriente
eléctrica que circula a través de nuestro cuerpo; esta resistencia varía
considerablemente. Así, en un día seco, la resistencia de mano a mano a través del
cuerpo (observe que el corazón se encuentra en el centro de esta ruta) varía entre
500.000 y 2.000.000 ohmios [6]. En estas condiciones, y dado que la ley de Ohm
establece que V = IR, si V = constante, como se da en la práctica, tendríamos que
I = V/R variaría entre 12 y 6 mA, corrientes que revisten cierto peligro. Si el día es
caliente y húmedo, la resistencia del cuerpo puede reducirse hasta mínimo 1000
ohmios y, según la ley de Ohm, la corriente aumentaría hasta 120 mA, la cual es
fatal; si las manos están mojadas, la resistencia podría disminuir a 500 ohmios, con
lo que la corriente aumentaría a 240 mA. Estos valores de la corriente disminuyen
10 veces cuando trabajamos con la fuente de poder a 12 V, por ejemplo.
4.4. OBJETIVOS Y MATERIALES
4.4.1. Objetivo general
 Comprobar la ley de Ohm para cuerpos conductores.
4.4.2. Objetivos específicos
 Determinar experimentalmente mediante análisis gráficos el valor de una
resistencia.
 Medición y cálculo de resistencias eléctricas.
4.4.3. Materiales
 Una fuente de poder DC.
 Resistores fijos de 330 Ω 550 Ω y 1K Ω Voltaje (V) máximo=30 V Tolerancia=
0,05
44
Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
 Un multímetro digital.
 Cables de conexión.
 Una protoboard.
4.5. ACTIVIDADES Y PROCEDIMIENTOS
1. Realice el montaje de la figura 1 con un resistor. Mida con el multímetro en la
escala de ohmios el valor de la resistencia del resistor. Calcúlela, así mismo, con el
código de colores.
2. Seleccione un valor de voltaje pequeño, pueden ser 2 V, luego mida la corriente de
respuesta en el resistor. Cambie el valor del voltaje (pueden ser 3 V) y mida de
nuevo el valor de la corriente de respuesta del material. Elabore una tabla de datos
con al menos 8 valores de voltaje y corriente para este resistor.
3. Luego realice el gráfico de voltaje (en eje Y) vs. corriente (en el eje X). ¿Cómo es
la relación entre las variables? Calcule con base en este gráfico el valor de la
pendiente y compárela con el valor medido en el punto 1, o mediante el código de
colores.
4. Con los demás resistores asignados, repita los pasos de los numerales 1, 2 y 3. En
cada caso, ¿cómo es la relación entre las variables? ¿El comportamiento en cada
caso será óhmico?
5. Observaciones y conclusiones. Haga análisis según los datos, tablas de valores y
gráficas obtenidas en la práctica, asimismo determine qué factores incidieron o
pudieron incidir en esta.
4.6. CUESTIONARIO
1. Consulta tablas sobre valores de la resistencia de materiales conductores,
semiconductores y aisladores eléctricos. ¿De qué orden es el rango entre, por
ejemplo, la plata y el vidrio? ¿Qué significa para un material R=0 y Rα?
2. Según la ley de Ohm, la resistencia de un circuito por el que circula una corriente
de un 1 mA al aplicar un voltaje de 1 mV es:
a. 1 ohmio.
b. 1 mili ohmio.
c. Mil ohmios.
d. 1 mV.
3. Sobre un circuito se ha realizado dos mediciones de corriente I e I”, manteniendo
constante la fuente de poder. Si I” > I, esto indica que:
a. La resistencia de circuito se mantuvo constante.
b. La resistencia de circuito aumentó.
c. La resistencia de circuito disminuyó.
d. No es posible mantener constante la fuente.
45
Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
4. Cuando un fusible cumple su misión como tal en un circuito, esto es que se destruya
o queme, lo ocurrido eléctricamente es:
a. Que la resistencia aumentó.
b. Que la resistencia disminuyó.
c. Que la corriente aumentó.
d. Que la corriente disminuyó.
5. Un circuito formado por una batería, una resistencia y una bombilla tiene una
corriente I, si cambiamos la resistencia por otra mayor:
a. La bombilla alumbrara más al disminuir I.
b. La bombilla alumbrara más al aumentar I.
c. La bombilla alumbrara menos al disminuir I.
d. La bombilla alumbrara menos al aumentar I.
46
Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
GUÍA 5.
RESISTORES EN SERIE Y PARALELO
Resumen
En esta práctica el estudiante armará circuitos de resistores conectados tanto en
serie como en paralelo. Medirá resistencias, voltajes e intensidades en cada
sistema de conexión y en cada resistor individual con el fin de comprobar las
relaciones establecidas teóricamente en cada uno de ellos. Afianzará las formas
correctas de conectar tanto el voltímetro (en paralelo) como el amperímetro (en
serie) en circuitos eléctricos.
Palabras clave: serie, paralelo, equivalente, corriente, voltaje.
47
Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
5.1. INTRODUCCIÓN
El sistema inicial consta de tres resistores conectados así: mediante un cable un
extremo del primero a un borne de la fuente de poder, luego uno a continuación del
otro y el extremo del último al otro borne de la fuente (figura 1). Nótese que las cargas
eléctricas tienen un único camino por donde circular o fluir. Un símil mecánico sería
la unión de eslabones o aros en una cadena. Esta forma de conexión es conocida como
en serie.
El segundo sistema consta de tres resistores, conectados todos a dos puntos
comunes (a y b), los cuales van mediante dos cables más unidos a los bornes de la
fuente (figura 2). Nótese que las cargas ahora tienen más de un camino por donde
circular o fluir. Un símil mecánico sería la conexión de los maderos o soportes
pequeños de una escalera a los travesaños largos. Esta conexión es conocida como en
paralelo.
Figura 1. Montaje de resistores en serie
Fuente: Carvajal, Restrepo y Ospina [13]
Figura 2. Montaje de resistores en paralelo
Fuente: Carvajal, Restrepo y Ospina [13]
5.2. PROPÓSITO
Se pretende que el estudiante pueda diferenciar las formas de conectar los resistores
y analizar las características de cada combinación. Además, se espera que adquieran
habilidades específicas en el manejo y la conexión de resistores y las formas correctas
de medir con el voltímetro y el amperímetro.
5.3. MARCO TEÓRICO
Un resistor es un dispositivo o elemento que posee una propiedad llamada resistencia
eléctrica, la cual es definida como R = V/I, siendo V el voltaje aplicado al resistor e I
la corriente que circula a través de él. Su unidad en el Sistema Internacional de
Medidas es el ohmio (Ω) [11].
48
Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
1 Ω = 1 𝑉/1 𝐴
Los resistores pueden combinarse en dos tipos de disposiciones: serie y paralelo.
En la combinación en serie (figura 3), los resistores se conectan de tal modo que la
misma corriente I, generada por la fuente, circula a través de cada uno de ellos [11].
Esta es una de las características básicas de esta conexión, así se comprueba que la
relación entre la corriente total I suministrada por la fuente y las corrientes en cada
resistor viene dada por [13]:
𝐼 = 𝐼1 = 𝐼2 = 𝐼3
Otra de las características de esta conexión es la de que el voltaje total
suministrado por la fuente se distribuye en los diferentes resistores, así se comprueba
que la relación entre el voltaje total V y los voltajes en cada resistor viene dada por
𝑉 = 𝑉1 + 𝑉2 + 𝑉3
El sistema de varios resistores puede reducirse a otro con un solo resistor con
resistencia R que satisfaga la condición de que al suministrarse el voltaje total V,
circule la misma corriente total I, relación dada por la ley de Ohm: V = I.R
Esta resistencia R es llamada resistencia equivalente. Así se comprueba que en
la conexión en serie la relación entre la resistencia equivalente R y las resistencias
parciales viene dada por
𝑅 = 𝑅1 + 𝑅2 + 𝑅3
En la combinación en paralelo (figura 4), los resistores se conectan de tal manera
que la diferencia de potencial suministrada por la fuente V sea la misma para cada uno
de ellos [11]. Esta es una de las características básicas de esta conexión, así se
comprueba que la relación entre el voltaje total V y los voltajes en cada resistor viene
dada por
𝑉 = 𝑉1 = 𝑉2 = 𝑉3
Otra de las características de esta conexión es la de que la corriente total
generada por la fuente se distribuye en los diferentes resistores. Así se comprueba que
la relación entre la corriente total I y las corrientes en cada resistor viene dada por
𝐼 = 𝐼1 + 𝐼2 + 𝐼3
Este sistema también puede reducirse a otro con un solo resistor con resistencia
R equivalente, que satisfaga al igual la condición de que al suministrarse el mismo
49
Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
voltaje V circule la misma corriente I. Así se comprueba que la relación entre
resistencia equivalente R y las resistencias parciales viene dada por
1
1
1
1
=
+
+
𝑅
𝑅1 𝑅2 𝑅3
Figura 3. Resistores en serie
Fuente: elaboración propia
Figura 4. Resistores en paralelo
Fuente: elaboración propia
5.4. OBJETIVOS Y MATERIALES
5.4.1. Objetivo general
 Comprobar las relaciones entre los voltajes, las corrientes y las resistencias en
circuitos en serie y paralelo.
5.4.2. Objetivos específicos
 Comprobar que en un circuito en serie la corriente es la misma, el voltaje se
distribuye y la resistencia equivalente es la suma de las parciales.
 Comprobar que en un circuito en paralelo el voltaje es el mismo, la corriente se
distribuye y la resistencia equivalente es siempre menor que las parciales.
5.4.3. Materiales





Una fuente de poder DC.
Resistores fijos de 330 Ω 550 Ω y 1 K Ω V máx. = 30 V Tolerancia = 0,05
Un multímetro digital.
Cables de conexión.
Una protoboard.
50
Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
5.5. ACTIVIDADES Y PROCEDIMIENTOS
1. En el montaje de la figura 3, coloque la fuente en 10 V de corriente directa (DC),
mida el voltaje entre los extremos de cada resistor y el voltaje entre el extremo del
primero y el extremo del tercero. Compare los valores.
2. Mida la corriente en diferentes puntos del mismo montaje, o sea, la corriente entre
R1 y R2, R2 y R3, entre la fuente y R1, y finalmente entre R3 y la fuente. Compare
los valores.
3. Mida los valores de cada resistor usando el código de colores y el ohmímetro. Mida
la resistencia equivalente. Compare los valores.
4. Repita el paso 1 para la figura 4.
5. En el montaje de la figura 4 mida la corriente a través de cada resistor, y entre la
fuente y uno de los resistores. Compare los valores.
6. Repita el paso 3 para la figura 4.
7. Observaciones y conclusiones. Haga análisis según la comparación de los valores
obtenidos en las dos conexiones y las conclusiones respectivas sobre cada una.
Señale factores que pudieron incidir
5.6. CUESTIONARIO
1. Consulte ejemplos prácticos de conexiones en serie y paralelo. Diga las ventajas y
desventajas de conectar cinco bombillas en serie o en paralelo.
2. Consulte las razones por las que: a) los voltímetros deben estar conectados en
paralelo con un componente del circuito; b) los amperímetros siempre deben estar
conectado en serie.
3. Las siguientes unidades corresponden respectivamente a potencial, corriente y
resistencia eléctrica en el sistema internacional:
a. Voltio, amperio y kilo ohmio.
b. Voltaje, amperio y ohmio.
c. Voltio, amperio y ohmio.
d. Voltio, ohmio y amperio.
4. En un circuito en serie de tres bombillas, una se funde. La luz en las otras dos
bombillas:
a. Aumenta, porque la resistencia disminuye.
b. Disminuye, porque parte de la corriente se pierde en la bombilla fundida.
c. Es nula, porque la corriente no circula.
d. Permanece igual, porque los demás bombillas no funcionan.
5. En la figura 5, la resistencia equivalente es:
51
Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
Figura 5. Configuración de resistencias en circuito eléctrico
Fuente: elaboración propia
a.
b.
c.
d.
52
2/3 R
3/2 R
3/4 R
R
Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
GUÍA 6.
LEYES DE KIRCHHOFF
Resumen
En esta práctica el estudiante armará un circuito eléctrico con resistores
conectados de tal forma que no están ni en serie ni en paralelo. Identificará los
nodos y las mallas en el circuito armado, después medirá las corrientes que
llegan y salen de un nodo para comprobar lo expresado por la primera ley de
Kirchhoff. Además, medirá los voltajes o cambios de potencial en una malla
para comprobar lo expresado por la segunda ley de Kirchhoff.
Palabras clave: nodo, malla, energía, corriente, voltaje Kirchhoff.
53
Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
6.1. INTRODUCCIÓN
El sistema consiste en conectar a una fuente de poder que suministra un voltaje DC
dado un interruptor y 5 resistores, los cuales son unidos de tal manera que no están ni
en serie ni en paralelo. El circuito así armado (figura 1) consta de 4 nodos o uniones,
a, b, c y d, con 5 mallas a saber: abdea, bcdb, abcdea, facf, faedcf. Se medirán las
corrientes que llegan o salen de cada nodo para establecer sus relaciones. De igual
manera, se medirán los voltajes en cada malla para establecer sus relaciones. Se debe
tener en cuenta que, al medir corrientes, el amperímetro debe insertarse o cortar el
circuito para colocarlo en serie; al medir voltajes el voltímetro es externo, no se
requiere cortar el circuito para colocarlo en paralelo (figura 1).
Figura 1. Circuito con 5 resistores
Fuente: elaboración propia
6.2. PROPÓSITO
Se pretende que el estudiante pueda identificar en un circuito los nodos y las mallas,
y comprobar las leyes de Kirchhoff. Afianzará habilidades y destrezas específicas en
el manejo del amperímetro en un nodo y el voltímetro en una malla.
6.3. MARCO TEÓRICO
Los circuitos sencillos de resistores pueden ser resueltos utilizando la ley de Ohm y
las características de las conexiones en serie y paralelo. Sin embargo, se presentan a
menudo circuitos que no es posible resolver con estas herramientas, razón por la cual
su estudio se simplifica si utilizamos las denominadas leyes de Kirchhoff. La primera
de estas es conocida también como ley de las corrientes en un nodo. Un nodo es un
punto o unión donde concurren tres o más conexiones (figura 2). Esta ley es un
enunciado de la ley de la conservación de la carga, pero se expresa en términos de la
corriente eléctrica (I = q/t). Para comprender mejor, acudimos a una analogía
mecánica: con una corriente de agua, como conductores tubos de PVC y como nodo o
unión una te del mismo material (figura 3).
54
Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
Figura 2. Unión o nodo donde concurren 4 conexiones
Fuente: elaboración propia
Figura 3. Unión hidráulica
Fuente: elaboración propia
Si 𝐼1 es la corriente que circula por el tubo de la izquierda al llegar a la te, se
reparte en 𝐼2 e 𝐼3 . Bajo condiciones de régimen estable, esto es que no halla fugas ni
acumulación de agua en ningún punto, se debe cumplir que:
𝐼1 = 𝐼2 + 𝐼3 o también 𝐼1 − 𝐼2 − 𝐼3 = 0
55
Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
Podemos enunciar la primera ley de Kirchhoff así [11]:
∑ 𝐼𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 = ∑ 𝐼𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 O ∑ 𝐼𝑘 = 0
La corriente que llega a una unión o nodo es igual a la que sale, o la suma de
las corrientes en un nodo es igual a cero.
Figura 4. Circuito con 2 nodos (b y e) y 3 mallas (abefa, bcdeb y abcdefa)
Fuente: elaboración propia
La segunda de las leyes es conocida como ley de los voltajes en una malla
(trayectoria cerrada en un circuito) (figura 4). Esta ley es un enunciado de la ley de
conservación de la energía, pero expresada en términos de voltaje o tensión eléctrica
(V = w/q). Para comprenderla mejor, imaginamos que movemos una carga alrededor
de una trayectoria cerrada, por ejemplo, a b e f a. Cuando la carga regresa al punto de
partida, el sistema carga-circuito debe tener la misma energía total que tenía antes de
mover la carga. La suma de los incrementos de energía conforme la carga pasa a través
de los elementos de algún circuito debe ser igual a la suma de los decrementos de
energía conforme pasa a través de los otros elementos. Es decir la suma de estos
cambios debe ser igual a cero.
Podemos ahora enunciar la segunda ley de Kirchhoff así [11]:
∑ ∆𝑉 = 0
La suma de las diferencias de potencial aplicadas a todos los elementos de un
circuito cerrado es igual a cero.
56
Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
6.4. OBJETIVOS Y MATERIALES
6.4.1. Objetivo general
 Comprobar las leyes de Kirchhoff en circuitos eléctricos.
6.4.2. Objetivos específicos
 Comprobar experimentalmente la ley de las corrientes en una unión de un circuito
eléctrico.
 Comprobar experimentalmente la ley de los voltajes en una malla de un circuito
eléctrico
6.4.3. Materiales
 Una fuente de poder DC.





Resistores fijos de 330 Ω 550 Ω 1KΩ y 10K Ω , V máx. = 50 V Tolerancia = 0,05.
Un multímetro digital.
Cables de conexión.
Una protoboard.
Interruptor.
6.5. ACTIVIDADES Y PROCEDIMIENTOS
1. Realice el montaje de la figura 1 con una fuente de poder a 10 V de corriente
directa, un interruptor y 5 resistores. Mida con el multímetro en la escala de ohmios
el valor de la resistencia de cada resistor. Calcúlela, así mismo, con el código de
colores.
2. Mida con el multímetro en la escala de voltios CD el voltaje en los extremos de cada
resistor. Recuerde que debe conectarse en paralelo con cada uno de ellos.
3. Mida con el multímetro en la escala de amperios o mA las corrientes que circulan
por cada resistor. Recuerde que debe conectarse en serie con cada resistor.
4. Elabore una tabla que contenga los valores medidos de resistencias, voltajes y
corrientes.
5. Análisis en cada nodo y en las mallas.
6. Observaciones y conclusiones. Haga análisis de los datos obtenidos, compárelos y
establezca relaciones entre ellos. Exprese factores que pudieran incidir en los
resultados
57
Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
6.6. CUESTIONARIO
1. Para el nodo de la figura 5, ¿qué ecuación expresa correctamente la suma de las
corrientes?
Figura 5. Corrientes en un nodo
Fuente: Wolfgang y Gary [4]
a. I1 +I2 +I3 + I4 = 0
b. I1 – I2 +I3 + I4 = 0
c. –I1 + I2 + I3 + I4 = 0
d. I1 + I2 - I3 - I4 = 0
2. La primera y segunda ley de Kirchhoff tienen como soportes o sustento,
respectivamente, las siguientes leyes:
a. Ley de la conservación de la carga y ley de Ohm.
b. Ley de Coulomb y ley de la conservación de la energía.
c. Ley de la conservación de la carga y ley de conservación de la energía.
d. Ley de conservación de la energía y ley de conservación de la carga.
3. En el circuito de la figura 6, V1 = 6 V, V2 = 12 V, R1 = 10 Ω, R2 = 2 Ω e I1 = 1 A.
Figura 6. Circuito con varios nodos y mallas
Fuente: Wolfgang y Gary [4]
58
Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
4. ¿Cuántos nodos y mallas se tienen?
a. 3 y 2
b. 2 y 3
c. 2 y 2
d. 3 y 3
5. ¿Cuánto marcará, usando la segunda ley, el amperímetro en la parte superior de la
figura?
6. En la misma figura, usando la primera ley, ¿cuánto marcará el amperímetro en la
parte inferior?
59
Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
7. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] Universidad Cooperativa de Colombia. Administrador de documentos. Sistema de
Gestión
Integral
[En
línea].
Disponible
en:
http://190.24.142.162/administrador/index.php
[2] B. Moreno. (2011). Reglamento del laboratorio de física para el campus Santa
Rosa de Lima [En línea]. Disponible en: http://web.unicah.edu/srl/wpcontent/uploads/2013/10/Reglamento-del-laboratorio-de-fisica.pdf
[3] C. Hernández. Instruction Manual. Basic Electrostatics System [En línea].
Disponible en: http://www.pasco.com/file_downloads/product_manuals/BasicElectrostatics-Sys-Manual-ES-9080A.pdf
[4] B. Wolfang y W. Gary. Física para ingenierías y ciencias. México: McGraw-Hill,
2011, pp. 751-846.
[5] Winsco (2010). Product instructions: Electrostatics. Van de Graaff generator.
Model
N-100V
[En
línea].
Disponible
en:
http://www.winsco.com/products/pdfs/inst_n100v.pdf
[6] J. Nader y R. Norman (2002). Módulo, Física III [En línea]. Disponible en:
http://elearning.cecar.edu.co/modulos/Ciencias%20naturales%20y%20Educaci%C3%B
3n%20Ambiental/5%20SEMESTRE/FISICA%20III/index.html#p=1
[7] J. Carvajal, W. Restrepo y D. Ospina (2011). Guía fenómenos electrostáticos
laboratorio de física electricidad y magnetismo [En línea]. Disponible en:
http://190.24.142.162/administrador/admondoc/documentos/GAM2-48-V1.pdf
[8] Espacio de César (2006). Diez experimentos con el Van Der Graaff [En línea].
Disponible en: http://espaciodecesar.com/2006/10/22/diez-experimentos-con-elvan-der-graaff/
[9] J. Carvajal, W. Restrepo y D. Ospina (2011). Guía líneas equipotenciales
laboratorio de física electricidad y magnetismo [En línea]. Disponible en:
http://190.24.142.162/administrador/admondoc/documentos/GAM2-52-V1.pdf
[10] J. E. Parks. 2012. Electric Fields Experiment (Rough Draft). Disponible en
http://www.phys.utk.edu/labs/Cenco%20Overbeck%20UT%20ElectricFields.pd
f
[11] R. Serway y J. Jewett. Física para ciencias e ingenierías con física moderna.
México: Cengage Learning, 2009, pp. 642-807.
[12] J. Carvajal, W. Restrepo y D. Ospina (2011). Guía capacitores en serie y en
paralelo laboratorio de física electricidad y magnetismo [En línea]. Disponible
en:
http://190.24.142.162/administrador/admondoc/documentos/GAM2-45V1.pdf
[13] J. Carvajal, W. Restrepo y D. Ospina (2011). Guía resistencias en serie y en
paralelo laboratorio de física electricidad y magnetismo [En línea]. Disponible
en:
http://190.24.142.162/administrador/admondoc/documentos/GAM2-53V1.pdf
60
Manual de prácticas de electricidad
FORMATO PARA EVALUAR LAS PRÁCTICAS DE LABORATORIO
Guías de práctica 
_____________________________________________________________________________________
INDICADORES
LECTURA PREVIA
DE LA GUÍA
Evidencia conocimientos
de los elementos que
contiene la guía de
laboratorio.
MANEJO DE
INSTRUMENTOS Y
EQUIPOS
Utiliza correctamente las
instrucciones sobre el
manejo de los elementos
necesarios para la
práctica.
ORIENTACIÓN TEÓRICA
Y RESPUESTA A LAS
PREGUNTAS
Utiliza correctamente la
información previa
necesaria para realizar la
experiencia y responde
preguntas.
PROCEDIMIENTO
Realiza correctamente las
instrucciones que
propone la guía de la
práctica.
MANEJO DE
RESULTADOS E
INFORMACIÓN
OBTENIDA
Utiliza correctamente los
procedimientos de
procesamiento de la
información
DESCRIPTORES
EXCELENTE
5
BUENO
4
REGULAR
3
DEFICIENTE
2
Muestra conocimiento
sobre el nombre de la
guía, los objetivos, los
materiales a utilizar, la
teoría relacionada, el
sistema y el
procedimiento.
Muestra conocimiento
sobre el nombre de la
guía, los objetivos, los
materiales a utilizar y la
teoría relacionada.
Muestra conocimiento
sobre el nombre de la
guía, los objetivos y los
materiales a utilizar.
Muestra conocimiento
solo sobre el nombre
de la guía.
Muestra gran destreza y
habilidades en el manejo
y correcta utilización de
instrumentos y equipos.
Muestra destreza y
habilidades en el
manejo y correcta
utilización de
instrumentos y equipos.
Muestra cierta destreza y
pocas habilidades en el
manejo y correcta
utilización de
instrumentos y equipos.
No muestra destrezas y
habilidades en el
manejo y correcta
utilización de
instrumentos y equipos.
Responde todas las
preguntas formuladas en
la guía de trabajo,
fundamentando con
figuras, gráficas, tablas,
videos.
Responde todas las
preguntas formuladas
en la guía de trabajo,
pero no refuerza con
figuras, gráficas, tablas,
videos.
Responde algunas
preguntas formuladas en
el capítulo de marco
teórico formuladas en la
guía de trabajo sin apoyo
edumático.
Responde las preguntas
con limitaciones y sin
apoyo edumático o no
las realiza.
Gran organización
relacionada con las
actividades realizadas el
día de la experiencia.
Sigue correctamente el
desarrollo de los pasos
indicados en el
procedimiento de la guía.
Organización
relacionada con las
actividades realizadas el
día de la experiencia.
Sigue el desarrollo de
los pasos indicados en
el procedimiento de la
guía.
Poca organización
relacionada con las
actividades realizadas el
día de la experiencia.
No sigue el desarrollo
correcto de los pasos
indicados en el
procedimiento de la guía.
No muestra
organización
relacionada con las
actividades realizadas el
día de la experiencia.
No sigue el desarrollo
de los pasos indicados
en el procedimiento de
la guía.
Organiza los datos
obtenidos, elabora tablas
de datos, procesa la
información, elabora
correctamente gráficas
entre las variables
estudiadas, establece
inquietudes planteadas en
el procedimiento de la
guía.
Organiza los datos
obtenidos, elabora
tablas de datos, procesa
la información, elabora
gráficas entre las
variables estudiadas, no
responde a las
inquietudes planteadas
en el procedimiento de
la guía.
Organiza los datos
obtenidos, elabora tablas
de datos, no procesa la
información, elabora
incorrectamente gráficas
entre las variables
estudiadas, no responde
a las inquietudes
planteadas en el
procedimiento de la guía.
Elabora tablas de datos
de manera desordena y
con errores de cálculo.
No realiza análisis ni
responde las
inquietudes planteadas
en el capítulo de
procedimiento de la
guía.
61
Manual de prácticas de electricidad
PRESENTACIÓN Y
OBSERVACIONES
Presenta el informe
según las normas
establecidas y enuncia
causales que influyen en
la práctica
CONCLUSIONES
Traduce en decisiones o
acciones concretas el
análisis de los resultados
obtenidos
ACTITUDES Y TRABAJO
EN EQUIPO
Muestra actitudes
positivas, solidaridad,
cumplimiento y
distribución de trabajo
entre los miembros del
grupo.
62
Presenta el informe
adecuadamente según las
normas científicas.
Establece observaciones
pertinentes e identifica
los factores que inciden o
pueden incidir en los
resultados.
Formula correctamente
las conclusiones y se
aprecia la relación con los
objetivos de la práctica.
Se observa proactividad,
trabajo en equipo
solidario y buena
organización en el grupo.
Elaboran y presentan el
informe puntualmente.
Guías de práctica 
Presenta el informe
adecuadamente según
las normas científicas.
No establece
observaciones
pertinentes y no
identifica los factores
que inciden o puedan
incidir en los
resultados.
Las formula
correctamente pero no
se aprecia la relación
con los objetivos de la
práctica.
Se observa trabajo en
equipo solidario y
organización en el
grupo. Elaboran y
presentan el informe
puntualmente.
Presenta el informe sin
seguir las normas
científicas y no establece
observaciones
pertinentes.
No presenta el informe
adecuadamente según
las normas científicas,
ni establece
observaciones
pertinentes.
Las formula
correctamente, no se
aprecia la relación con los
objetivos de la práctica y
están incompletas.
Las formula
incorrectamente, son
inconsistentes y fuera
de contexto.
Se observa trabajo en
grupo y no organización
en el grupo. Elaboran y
presentan el informe
fuera de fecha.
No se observan trabajo
en equipo ni
organización en el
grupo.
No elaboran ni
presentan el informe.
Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
ANEXOS.
IMÁGENES DE DISPOSITIVOS Y EQUIPOS USADOS EN EL MANUAL
Electroscopio
Protoboard
Multímetro
Capacitores
63
Manual de prácticas de electricidad
64
Guías de práctica 
Fuente de poder
Resistores
Multímetro
Leds
Manual de prácticas de electricidad
Guías de práctica 
SÍMBOLOS USADOS EN EL MANUAL
Línea de fuerza o campo electrico
Fuente de poder
v
Cable conductor
Resistor
R
Interruptor
S
Voltímetro
Amperímetro
Capacitor
Corriente directa
Corriente alterna
C
DC
AC
Conexión a tierra
MAGNITUDES FÍSICAS
SUS UNIDADES Y SÍMBOLOS USADOS EN EL MANUAL
MAGNITUD FÍSICA
Carga eléctrica
Carga eléctrica
Voltaje(diferencia de potencial)
Voltaje(diferencia de potencial)
Voltaje(diferencia de potencial)
Capacitancia
Capacitancia
Capacitancia
Corriente eléctrica
Corriente eléctrica
Corriente eléctrica
Resistencia eléctrica
Resistencia eléctrica
UNIDAD
SÍMBOLO
coulombio
C
microcoulombio
µC
voltio
V
minivoltio
mV
microvoltio
µV
faradio
F
microfaradio
µF
picofaradio
pF
amperio
A
miliamperio
mA
microamperio
µA
Ω
ohmio
Kiloohmio
kΩ
EQUIVALENCIA
1C
10−6 C
1V
10−3 V
10−6 V
1F
10−6 F
10−12 F
1A
10−3 A
10−6 A
1Ω
103 Ω
65
Ronald José Villa-Mesa
Universidad Cooperativa de Colombia
Sede Barrancabermeja