LABORATORIO DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS PRÁCTICA #3: LEY DE OHM Y POTENCIA ELÉCTRICA Nombre: Valeria Lizette Flores Rico Matricula:2017353 Carrera:IMTC Brigada:315 Docente: Ing. Alejandro Cahuantzi Maldonado OBJETIVO Aplicar la ley de ohm y sus diversas formas, además de familiarizarse con los voltímetros y amperímetros de C.D., así como determinar la potencia disipada en los diferentes circuitos de C.D. La ley de Ohm es una ley en la electricidad que se usa para determinar la relación entre la diferencia de potencial (V), la corriente eléctrica (I) y la resistencia eléctrica (R), en un circuito eléctrico. Establece que la intensidad de la corriente eléctrica (I) que circula por un circuito eléctrico es directamente proporcional a la diferencia del potencial (V), que aplicamos entre los extremos del circuito eléctrico y es inversamente proporcional a la resistencia eléctrica (R) del conductor. En términos matemáticos la ley de Ohm se aplica mediante la ecuación: 𝐼= 𝑉 𝑅 Donde: • I es la intensidad de una corriente eléctrica que atraviesa un conductor expresado en Amperios (A). • V es el voltaje. Por voltaje en cambio nos referimos a la diferencia de potencial entre un punto con respecto a otro expresado en Voltios (V). • R es la resistencia eléctrica. Por resistencia nos referimos al obstáculo que la corriente encuentra en su camino, cuanto más alto sea, más difícil será que la corriente lo atraviese. La unidad de medida de la resistencia son los ohmios, simbolizados por la letra griega omega (Ω). ¿Qué es el triángulo de la ley de Ohm? La ley de Ohm relaciona tres magnitudes físicas que suelen asociarse en una figura llamada triángulo de Ohm, que relaciona voltaje, corriente y resistencia. De acuerdo con su ubicación en la figura pueden obtenerse estas relaciones, resultado de la manipulación algebraica de las variables. • Ecuación para determinar la intensidad 𝐼= • 𝑉 𝑅 Ecuación para determinar la tensión 𝑉 = 𝐼. 𝑅 • Ecuación para determinar la resistencia 𝑅= 𝑉 𝐼 La ley de Ohm y la potencia eléctrica La potencia eléctrica es la cantidad de energía que consume un dispositivo eléctrico por unidad de tiempo y es igual al voltaje por la intensidad de la corriente eléctrica. La fórmula de potencia es la siguiente (con unidad de vatios): 𝑃 = 𝑉. 𝐼 Donde: • P es la potencia V es el voltaje eléctrica eléctrico en vatios (watts) en voltios (volts) I es la corriente eléctrica en amperios (amperes) Por consiguiente, la potencia es el producto del voltaje eléctrico V y la corriente eléctrica I. Esto significa que cuanto mayor sea el voltaje o la corriente, mayor será la potencia eléctrica. A partir de esta fórmula se pueden derivar otras fórmulas usando la ley de Ohm. La ley de Ohm es: 𝑉 = 𝑅. 𝐼 Donde la R representa la resistencia eléctrica. Esta expresión se puede adaptar en la fórmula principal de potencia eléctrica y entonces obtendrás la siguiente expresión matemática: 𝑃 = 𝑅. 𝐼 2 La potencia eléctrica es, por consiguiente, proporcional a la corriente eléctrica que he cuadrado. Se puede encontrar otra fórmula sustituyendo la ley de Ohm a la corriente I e insertando esta ecuación en la fórmula de la potencia. De esta manera se obtiene: 𝑃= 𝑉2 𝑅 la energía eléctrica también es proporcional al voltaje eléctrico U al cuadrado. La fórmula que debes usar siempre depende de los valores que hayas dado. Otra fórmula para calcular la potencia es: 𝑃= 𝑊 𝑡 Donde se puede calcular el trabajo eléctrico W con W = U · I · t. En esta práctica aplicamos la ley de Ohm de diversas formas utilizando un circuito practico, para iniciar con la practica empezamos armando en el tablero el circuito indicado en el manual de laboratorio para después medir las resistencias de dicho circuito y al finalizar medir la resistencia total. Como segundo paso de esta práctica medimos el voltaje de cada resistencia y el voltaje total y al finalizar la corriente. Tuvimos varias dificultades al momento de realizar la practica debido a que el multímetro con el que contábamos tenía algún rango de error, lo cual quiere decir que existían variaciones en los resultados. Debido a esto nos apoyamos en un simulador armando circuito y midiendo lo que se nos pedía para comparar resultados con lo hecho de forma manual. DATOS DE PRACTICA Tabla de datos 𝑅1 𝑅2 𝑅3 𝑅4 𝑅5 𝑅6 𝑅7 𝑅𝑇 𝑉(𝑉) 𝐼(𝑚𝐴) 𝑅(𝑘Ω) 𝑃(𝑚𝑊) 9.7 V 2.1 V 2.2 V 8.7 V 3.2 V 3.2 V 1V 25 V 7.1 mA 1.74 mA 1.77 mA 7.18 mA 2.84 mA 2.6 mA 5.44 mA 7.14 mA 1.5 kΩ 1.48 kΩ 1.5 kΩ 1.26 kΩ 1.19 kΩ 1.309 kΩ 331.7 kΩ 3.5 kΩ 68.87 mW 3.654 mW 3.894 mW 62.46 mW 8.804 mW 8.06 mW 5.44 mA 178.5 mW CALCULOS Y OPERACIONES 1. Comprobación de cada una de las resistencias. 𝐼𝑅1 = 𝑉𝑅1 9.7 𝑉 = = 0.00646 𝐴 = 6.46 𝑚𝐴 𝑅1 1,500 Ω 𝐼𝑅2 = 𝑉𝑅2 2.1 𝑉 = = 0.00141 𝐴 = 1.41 𝑚𝐴 𝑅2 1,450 Ω 𝐼𝑅3 = 𝑉𝑅3 2.2 𝑉 = = 0.00146 𝐴 = 1.46 𝑚𝐴 𝑅3 1,500 Ω 𝐼𝑅4 = 𝑉𝑅4 8.7 𝑉 = = 0.00690 𝐴 = 6.9 𝑚𝐴 𝑅4 1,260 Ω 𝐼𝑅5 = 𝑉𝑅5 3.1 𝑉 = = 0.00260 𝐴 = 2.6 𝑚𝐴 𝑅5 1,190 Ω 𝐼𝑅6 = 𝑉𝑅6 3.1 𝑉 = = 0.00236 𝐴 = 2.36 𝑚𝐴 𝑅6 1,309 Ω 𝐼𝑅7 = 𝑉𝑅7 1𝑉 = = 0.00301 𝐴 = 3.01 𝑚𝐴 𝑅7 331.7 Ω 𝐼𝑅𝑇 = 𝑉𝑇 25 𝑉 = = 0.00714 𝐴 = 7.14 𝑚𝐴 𝑅𝑇 3,500 Ω 2. Potencia en cada una de las resistencias. 𝑃𝑅1 = 𝑉𝑅1 𝐼𝑅1 = (9.7 𝑉)(7.1 𝑚𝐴) = 68.87 𝑚𝑊 𝑃𝑅2 = 𝑉𝑅2 𝐼𝑅2 = (2.1 𝑉)(1.74 𝑚𝐴) = 3.654 𝑚𝑊 𝑃𝑅3 = 𝑉𝑅3 𝐼𝑅3 = (2.2 𝑉)(1.77 𝑚𝐴) = 3.894 𝑚𝑊 𝑃𝑅4 = 𝑉𝑅4 𝐼𝑅4 = (8.7 𝑉)(7.15 𝑚𝐴) = 62.205 𝑚𝑊 𝑃𝑅5 = 𝑉𝑅5 𝐼𝑅5 = (3.1 𝑉)(2.54 𝑚𝐴) = 7.874 𝑚𝑊 𝑃𝑅6 = 𝑉𝑅6 𝐼𝑅6 = (3.1 𝑉)(2.6 𝑚𝐴) = 8.06 𝑚𝑊 𝑃𝑅7 = 𝑉𝑅7 𝐼𝑅7 = (1 𝑉)(5.44 𝑚𝐴) = 5.44 𝑚𝑊 𝑃𝑇 = 𝑉𝑇 𝐼𝑇 = (25 𝑉)(7.14 𝑚𝐴) = 178.5 𝑚𝑊 3. Comprobación 𝑃𝐸 = 𝑃𝐶 . 𝑃𝐸 = 𝑉𝑇 𝐼𝑇 = (25 𝑉)(7.14 𝑚𝑊) = 178.5 𝑚𝑊 𝑃𝐶 = 𝑃1 + 𝑃2 + 𝑃3 + 𝑃4 + 𝑃5 + 𝑃6 + 𝑃7 = 154.55 𝑚𝑊 CONCLUSION Gracias a esta práctica pude comprender un poco más acerca de la interpretación de un circuito, así como sus debidas fórmulas, procesos y resultados. Considero que fue de mucha ayuda el poder describir paso a paso la resolución de las fórmulas de la misma manera el observar cómo cambian los resultados con diferentes valores. También, el realizar el circuito en clase nos ayuda mucho a la comprensión y racionalización de estos circuitos mixtos utilizados pues, vemos cómo pasa la corriente, cómo funciona esta y los diversos modos de considerarla. BIBLIOGRAFIA Ley de OHM. (2021, 1 marzo). Portal Académico del CCH. Recuperado 6 de septiembre de 2023, de https://portalacademico.cch.unam.mx/cibernetica1/implementacion-decircuitos-logicos/ley-de-ohm Planas, O. (2021, 13 septiembre). ¿Qué es la ley de Ohm? Definición, fórmula y ejemplo. Energía solar · solar-energia.net. Recuperado 6 de septiembre de 2023, de https://solar-energia.net/electricidad/leyes/ley-de-ohm#google_vignette MiElectrónicaFácil. (2020, 14 septiembre). Potencia eléctrica. fórmula y unidad de medida. MiElectrónicaFácil.com. Recuperado 6 de septiembre de 2023, de https://mielectronicafacil.com/electronica-basica/potencia-electrica/#formula
