UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO   FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ARAGÓN  LABORATORIO DE ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO...
Cuestionario preliminar 1) ¿Qué es resistencia eléctrica? Es una característica de los conductores y en general de todos l...
6) ¿para qué sirve el código de colores?Para identificar el valor de una resistencia o resistor sin necesidad de medirla d...
Resistencias de capa de carbón por depósitos: están fabricados en un soporte   vidrio sobre el que se deposita una capa de...
12) Escriba la expresión matemática para calcular la resistencia equivalente de    una conexión de “N“ resistores en:    S...
16) Enuncie la ley de Ohm.  “La intensidad de la corriente eléctrica que pasa por un conductor en un circuito es  directam...
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Los resistores se emplean comúnmente para producir caídas de voltaje , variar laintensidad de corriente, disparar calor, e...
Donde:V= diferencia de potencial en Volts.R= resistencia en Ohms.I= intensidad de la corriente en Amperes.Por ciento de er...
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la cuarta banda la cantidad de ceros a agregar y la quinta la tolerancia. La agrupación en serie consiste en unir los resi...
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en calor, y el componente elegido debe ser capaz de soportarlo sin destruirse.Para potencias pequeñas, de 1/8 de Watt a 1 ...
3. Arme los siguientes circuitos, calculando su valor, efectuando la medición   con el óhmetro entre los puntos a y b. Obt...
5. Mida la corriente que circula a través de cada conductor de nicromel,     aplicando un voltaje constante de 8 volts. No...
7. Calcule por ley de ohm los parámetros faltantes en el siguiente circuito:   APLICACIONES:
Algunos de los usos frecuentes de los resistores son establecer el valoradecuado de voltaje en un circuito, limitar la cor...
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la practica mas chida qe asta ira e echo pudo ser mejor pero pus no la ise con tiempo
fes aragon

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Practica 5 electricidad y magnetismo

  1. 1. UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ARAGÓN LABORATORIO DE ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO PRÁCTICA No. 5 TITULO: “RESISTENCIA ELECTRICA Y LEY DE OHM” GRUPO: EM-13 EQUIPO: A INTEGRANTES:FERNANDEZ CANO VERONICO DAVID RICARDOLARA GONZALEZ MARTINPÉREZ VILCHIS GONZALOTREJO IGLESIAS FRANCISCOPROFESOR: FRANCISCO JAVIER SAMPAYO SANDOVALFACHA DE REALIZACION FECHA DE ENTREGA20/09/2012 27/09/2012
  2. 2. Cuestionario preliminar 1) ¿Qué es resistencia eléctrica? Es una característica de los conductores y en general de todos los cuerpos, y se define como la propiedad que tienen los cuerpos de oponerse en cierta medida al paso de la corriente eléctrica. Es la diferencia de potencial entre 2 puntos dividida por la corriente que circula entre ellos. 2) ¿Qué es un resistor? ¿cual es su símbolo eléctrico? Se denomina resistor al componente electrónico diseñado para introducir una resistencia eléctrica determinada entre dos puntos de un circuito. 3) ¿Cómo se comporta la resistencia al aumentar la sección transversal de un conductor? La resistencia disminuye debido a que se tendrá mayor espacio por donde los electrones puedan circular los electrones sin que estos choquen con los átomos. Si el área de un conductor aumenta el doble, disminuye a la mitad la resistencia, y viceversa. 4) ¿Cómo se comporta la resistencia al aumentar la longitud de un conductor? La resistencia aumenta debido a que, será más la oposición que experimente un electrón libre al desplazarse por un determinado tramo de un conductor, porque tendrá mayores choques con los átomos del conductor. Es decir, la resistencia es directamente proporcional a la longitud del conductor. 5) Escriba el código de colores para la lectura de los resistores.
  3. 3. 6) ¿para qué sirve el código de colores?Para identificar el valor de una resistencia o resistor sin necesidad de medirla demanera exacta con el multimetro.7) Diga el valor de los resistores cuyos colores son: Amarillo, café, verde, oro. 4,100,000+/- 5Ω Naranja, rojo azul, plata. 32,000,000+/-10Ω Gris, rojo, oro. 8.2Ω8) ¿qué colores corresponde a un resistor de: 2300Ω al 5% rojo, naranja, rojo, oro. 3500KΩ al 10% Naranja, verde, verde, plata. 26000Ω al 20% rojo, azul, naranja, negro.9) ¿Cómo se clasifican los resistores?Clasificación de los resistores:Bobinados: Están fabricados con hilos metálicos bobinados sobre núcleos cerámicos.Como regla general, se suelen utilizar aleaciones del Níquel. Podemos distinguir dossubgrupos:1. Resistores bobinados de potencia: Son robustos y se utilizan en circuitos dealimentación, como divisores de tensión. Están formados por un soporte de porcelanao aluminio aglomerado, sobre el que se devana el hilo resistivo. Las tolerancias soninferiores al 10 % y su tensión de ruido es prácticamente despreciable. Para garantizarsu fiabilidad es conveniente que el diámetro no sea excesivo y que no se utilicen amás del 50 % de su potencia nominal.2. Resistores bobinados de precisión: La precisión del valor óhmico de estoscomponentes es superior a + 1%. Su estabilidad es muy elevada y presentan unadespreciable tensión de ruido. Son estabilizados mediante un tratamiento térmico y seobtienen tolerancias del + 0,25 %, + 0,1 % y + 0,05 %.No bobinados: En estas resistencias el material resistivo se integra en el cuerpo delcomponente. Están previstos para disipar potencias de hasta 2 vatios. Son máspequeños y económicos que los bobinados, y el material resistivo suele ser carbón opelícula metálica. Resistencias aglomeradas o de precisión: son pequeños, económicos y de calidad media. Los valores de tensión de ruido y coeficientes de temperatura y tensión son apreciables. Bien utilizados, tienen buena estabilidad. Se fabrican con una mezcla de carbón, aislante y aglomerante. Dependiendo de la cantidad de carbón, variará el valor óhmico de la resistencia. Son sensibles a la humedad y tienen una tolerancia entre el 5 y el 20 %. Se deben usar en circuitos que no necesiten mucha precisión y no usar más del 50 % de su potencia nominal.
  4. 4. Resistencias de capa de carbón por depósitos: están fabricados en un soporte vidrio sobre el que se deposita una capa de carbón y resina líquida. El valor óhmico lo determina el porcentaje de carbón de la mezcla. El soporte se divide en partes, que componen las resistencias. Después se metalizan los extremos, para soldar los terminales, se moldea con una resina termoendurecible, se comprueba el valor del componente y se litografían los valores. Resistores pirolíticos: Sobre un núcleo de material cerámico se deposita carbón por pirólisis. Se tiende a espesores más gruesos y a espiralados de mayor longitud para incrementar la estabilidad del componente. Se aísla la superficie mediante sucesivas capas de pintura y se inscribe la codificación de sus valores característicos. Resistencias de capa metálica: Están fabricados con una capa muy fina de metal (oro, plata, níquel, cromo u óxidos metálicos) depositados sobre un soporte aislante (de vidrio, mica, etc). Estas resistencias tienen un valor óhmico muy bajo y una estabilidad muy alta. Resistencias de película fotograbada: Puede ser por depósito de metal sobre una placa de vidrio o por fotograbado de hojas metálicas. Este tipo de resistencias tiene un elevado valor de precisión y estabilidad. Resistencias de película gruesa Vermet: El soporte es una placa cerámica de reducido espesor, sobre la que se deposita por serigrafía un esmalte pastoso conductor. El esmalte recubre los hilos de salida que ya se encontraban fijados sobre la placa soporte.10) Enuncie la ley de Joule.El calor total desarrollado en un conductor es directamente proporcional a laresistencia, al cuadrado de la corriente y al tiempo que dure el flujo de esta última.11) Defina la ley de medida de la resistencia eléctrica, y ¿Como se denomina al aparato especifico para medirla?El ohmio es la unidad del SI para la resistencia eléctrica. Se representa con la letragriega Ω. Un ohmio es la resistencia eléctrica que presenta una columna de mercuriode 106,3 cm de altura y 1 mm2de sección transversal, a una temperatura de 0 °C.El óhmetro es el que mide la resistencia.
  5. 5. 12) Escriba la expresión matemática para calcular la resistencia equivalente de una conexión de “N“ resistores en: Serie RT=R1+R2+R3+…+Rn Paralelo 1/Req=1/R1+1/R2+1/R3+…+Rn13) Mencione algunos usos comunes de los resistores.Encontramos resistores variables o potenciómetros; el nombre de potenciómetros sedebe a que se usan como controles de volumen y son los encargados de dejar pasarmayor o menor cantidad de señales de audio eléctricas al amplificador de potencia.En general los resistores fijos o variables, tiene la función de limitar el paso decorriente hacia determinado componente, por ejemplo, la polarización positiva ynegativa de la base de un transistor.También existen los resistores de alambre, tanto fijos como variables, en el caso delos fijos vienen en presentaciones parecidas a las bobinas; los variables sonpotenciómetros que, a diferencia de los descritos en el párrafo anterior, además delvalor de la resistencia tienen un valor en vatios, se utilizan en circuitos de potencia.Otros tipos de resistores son las fotorresistencias (LDR – Light DependentResistance), también llamadas foto celdas, estas tienen la capacidad de variar suresistencia, con respecto a la cantidad de luz que las ilumine; a menor cantidad de luz,mayor resistencia.14) Diga que es el efecto joule en los resistores y como se calcula.Es el calentamiento que sufre un material al ser recorrido por un flujo de corrienteeléctrica y se calcula por medio de la sig. Expresión:P= R * I o bien P= V²/R donde: P: es la potencia disipada en Joules R: es la resistencia en Ohms. V: es el voltaje en Volts I: es la intensidad de corriente en amperes.15) ¿Cuáles son los elementos básicos de un resistor variable? Ilústrelo.Partes de un resistor variableCURSORTERMINALES FIJOSELEMENTO RESISTIVOENCAPSULADO
  6. 6. 16) Enuncie la ley de Ohm. “La intensidad de la corriente eléctrica que pasa por un conductor en un circuito es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicado a sus extremos e inversamente proporcional a la resistencia del conductor.” Donde, I es la corriente que pasa a través del objeto en amperios, V es la diferencia de potencial de las terminales del objeto en voltios y R es la resistencia en ohmios (Ω). Específicamente, la ley de Ohm dice que la R en esta relación es constante, independientemente de la corriente.Objetivos:  Aprender el uso del código de col9ores para los resistores.  Aprender el uso del óhmetro.  Calcular la resistencia equivalente de los agrupamientos de resistores.  Calcular el porciento de error al medir con el óhmetro.  Relacionar la longitud con la resistencia y la corriente que circula por un conductor.Conceptos necesarios:1) Resistividad.2) Ley de Ohm.3) Ley de Joule.
  7. 7. Equipo: 1 Tablero de conductores nicromel. 1 fuente de poder. 1 multimetro. Juego de caimanes. Puntas de prueba. 2 resistores de 1KΩ. 2 resistores de 100Ω. 1 resistor de 330Ω. 1 resistor de 56 KΩ. 1 resistor de 150Ω. 1 resistor de 120Ω.Introducción:Todos los materiales ofrecen una oposición al flujo de la corriente eléctrica a lacual se le llama resistencia eléctrica. El elemento que introduce resistenciaeléctrica a un circuito, recibe el nombre de resistor.El símbolo de la resistencia eléctrica es: , la letra que la representa es R or, y la unidad de medida es el Ohm (Ω).Los materiales se clasifican en conductores, semiconductores y aisladores, deacuerdo a la resistencia que presentan. Todos los materiales en menor o mayorgrado son buenos conductores de electricidad, por ejemplo: el oro, la plata, elcobre, el plomo, etc.Como aisladores tenemos el vidrio, la porcelana, el caucho, los plásticos, etc.…Los semiconductores son materiales que no tienen ni muy mala ni muy buenaresistencia.Cebe mencionar que no existe una línea divisoria entre los conductores y losaisladores, ya que todos los cuerpos conducen en mayor o menor grado lacorriente eléctrica, tomando en cuenta la diferencia de potencial eléctrico que seaplique en sus extremos. Ósea que no existen conductores o aislantes perfectos.
  8. 8. Los resistores se emplean comúnmente para producir caídas de voltaje , variar laintensidad de corriente, disparar calor, etc.; entre ellos se encuentran: fijos,variables y de potencia.Los resistores variables se usan para cambiar o variar la cantidad de resistenciaaplicada en un circuito, y reciben el nombre de potenciómetros o reóstatos. Lospotenciómetros consisten, por lo general, de elementos de composición decarbono para disipar baja potencia; mientras que el elemento resistivo de unreóstato esta hecho generalmente de alambre para tener la posibilidad de disiparmayor potencia.Agrupamiento de resistores en serie: La resistencia equivalente se obtienesumando los valores de las resistencias en serie. En este agrupamiento, hay unsolo camino para la corriente:Agrupamiento de resistores en paralelo:Agrupamiento mixto: Es una combinación de los 2 anteriores, donde hay resistoresconectados en serie y paralelo. Para encontrar a resistencia equivalente secombinan los 2 métodos anteriores de manera que se vaya reduciendo elagrupamiento hasta obtener una sola resistencia.Ley de Ohm: la ley de Ohm establece la relación entre la corriente, la resistencia yel voltaje.V= (R) (I)
  9. 9. Donde:V= diferencia de potencial en Volts.R= resistencia en Ohms.I= intensidad de la corriente en Amperes.Por ciento de error: Es él % de error que se presenta al realizar una medición y secalcula por la formula:% de error= ((valor teórico – valor medido) / valor teórico) (100)Ley de Joule:Todos los materiales, al ser recorridos por una corriente eléctrica, se calientan (enmayor o menor medida). Esto se conoce como efecto Joule, y puede calcularsepor medio de la expresión:P=R(I)² o bien P= V²/RDonde:P= potencia disipada en joules.R=resistencia en Ohms.V=voltaje en volts.I= corriente en amperes.La potencia disipada referida al tiempo dará: J/s= watts disipados.DESARROLLO: 1. Explicación sobre las cuestiones de resistores, obtención de la resistencia equivalente, los errores en las mediciones, tipos de resistores, fijos y variables; y el efecto joule.Las resistencias tienen como función distribuir adecuadamente las tensiones ycorrientes que circulan por el circuito. Su funcionamiento se basa en la dificultadque ofrecen al paso de la corriente eléctrica algunos materiales, generalmente convalores de resistividad altos. Para definir el valor de una resistencia se utiliza comounidad el Ohm, que se representa por la letra griega omega (Ω).La ley de Ohm establece que la intensidad de la corriente eléctrica que circula porun resistor es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada einversamente proporcional a la resistencia del mismo, tal como lo expresa la
  10. 10. fórmula siguiente:I = V / R.En la que, si estamos empleando unidades del Sistema internacional, I representala intensidad de la corriente medida en amperios (A), V la diferencia de potencialexpresada en voltios (V), y R es el valor de nuestro resistor en ohmios (Ω).Si bien técnicamente sería posible construir un resistor de cualquier valor quedeseemos, por una cuestión practica solo se las construye de una serie de valoresperfectamente normalizados, y que combinados como veremos más adelante,permiten lograr cualquier valor de resistencia que necesitemos para nuestroproyecto.Los resistores tienen una “tolerancia” nos referimos al error máximo que puedepresentar en su valor. Por ejemplo, una resistencia de un valor teórico de 1000ohms con un 10% de tolerancia tendrá un valor real de entre 900 y 1100 ohms.Para no tener necesidad de escribir grandes cantidades de ceros al expresarvalores de resistencias elevadas, se utilizan la letra “K” y “M”, que designanfactores multiplicativos de 1,000 y 1,000,000.Símbolos utilizados para representar a los resistores.Existen básicamente dos tipos de códigos, uno utiliza cuatro bandas y el otrocinco.En el código de cuatro bandas, los dos primeros anillos representan los dígitosque forman el valor base de la resistencia, el tercero el numero de ceros que esnecesario añadir, y el cuarto el valor de la tolerancia.Si tomamos un resistor que tiene una banda marrón, una roja, una naranja y unadorada, su valor será 12000 ohms, con el 5% de tolerancia, dado que según latabla de colores el marrón representa el “1”, el rojo un “2” y el naranja significa quese agregan tres ceros.Los resistores con cinco bandas de colores se leen de la misma manera, peroteniendo en cuenta que las tres primeras son los dígitos que forman el valor base,
  11. 11. la cuarta banda la cantidad de ceros a agregar y la quinta la tolerancia. La agrupación en serie consiste en unir los resistores una a continuación de laotra, como se ve en el esquema de la figura. De esta manera, la corriente I quecircula por ambas es la misma, mientras que, cada resistor presenta unadiferencia de potencial distinta entre sus extremos, que dependerá, según la ley deOhm, de los valores de cada resistor.La resistencia total de la agrupación de resistores en serie es igual a la suma delas resistencias individuales:R = R1 + R2 + R3 +……+ RnEn caso de necesitar un valor de resistencia más pequeño que el de los resistoresdisponibles, podemos agruparlas en paralelo. En este caso, la conexión se efectúaen la que las terminales se unen en dos puntos comunes llamados nodos. En estecaso, por cada rama, compuesta por un resistor, circula una corriente diferente,pero la tensión aplicada a todas es la misma. La resistencia equivalente de unaasociación de resistores en paralelo es igual a la inversa de la suma de lasinversas de cada una de los resistores.En paralelo: 1 / R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ….. + 1/RnPara la resistencia total en la tercera fig. se calcularía sumando en primer lugar lasagrupaciones en serie R1 y R2 por un lado, y R3 y R4 por otro, con lo que el
  12. 12. circuito quedaría como una agrupación en paralelo de cuatro resistores: R1+R2,R3+R4, R5 y R6. Utilizando la formula vista más arriba, podemos calcular el valorde la resistencia equivalente del circuito. Resistores en serie. Resistores en paralelo. Agrupación mixta de resistores.Los llamados “potenciómetros” o “presets”, consisten en una pista de materialresistivo por la que se desliza un cursor capaz de recorrerla de un extremo al otroal ser accionado por un mando externo. La resistencia del dispositivo se tomaentre uno de los extremos y el cursor, por lo que su valor varía de acuerdo a laposición de este. En el caso de los potenciómetros, están construidos para que suvalor se varíe con frecuencia, y se utilizan por ejemplo para controlar el volumende un amplificador o la luminosidad de una lámpara.También existen resistores para usos especiales que varían su valor con latemperatura. Se fabrican de dos tipos, dependiendo si su resistencia aumenta odisminuye con la temperatura.Las LDR (Light Dependent Resistor, o Resistor Dependiente de la Luz) son, comosu nombre lo indica, resistores cuyo valor varía de acuerdo al nivel de luz al queestán expuestas. Los valores extremos que adopta una LDR cuando está en totaloscuridad o expuesta a plena luz varían de un modelo a otro, y se sitúan en elrango de los 50Ω a 1000 Ω (1K) cuando están iluminadas con luz solar y valorescomprendidos entre 50.000 Ω (50K) y varios megohmios (millones de ohms)cuando está a oscuras.Al momento de seleccionar uno u otro resistor para su uso en proyectos debemosconsiderar la potencia máxima para la que fue construida. En efecto, la caída detensión que se produce cuando la corriente atraviesa la resistencia se transforma
  13. 13. en calor, y el componente elegido debe ser capaz de soportarlo sin destruirse.Para potencias pequeñas, de 1/8 de Watt a 1 Watt suelen ser fabricados a partirde una barra de carbón, pero los que son capaces de disipar potencias mayoresse construyen arrollando un hilo resistivo sobre un cilindro metálico, todo cubiertopor un esmalte vitrificado. Este tipo de resistor puede llegar a disipar hasta 100Watts, y a menudo es necesario algún tipo de mecanismo para proveer laventilación adecuada. 2. Determine el valor en cada resistor utilizando el código de colores y luego por medio del óhmetro. Anótalo en la tabla siguiente:RESISTOR BANDA 1 BANDA 2 BANDA 3 % TOL. VALOR VALOR CODIGO MEDIDO1 VERDE AZUL NARANJA 56000 554002 CAFE ROJO PLATA .12 .123 CAFÉ VERDE CAFÉ 150 1404 CAFÉ NEGRO ROJO 1000 9905 NARANJA NARANJA CAFÉ 330 320
  14. 14. 3. Arme los siguientes circuitos, calculando su valor, efectuando la medición con el óhmetro entre los puntos a y b. Obtenga el % de error en cada caso4. Arme el circuito de la figura:
  15. 15. 5. Mida la corriente que circula a través de cada conductor de nicromel, aplicando un voltaje constante de 8 volts. Notara un ligero calentamiento en estos. 6. Mida la resistencia en cada unió de los conductores. Concentre sus resultados en la tabla sig.: CALIBRE I (A) R MEDIDA (Ω) 18 22 26 30 34CUESTIONARIO FINAL 1. Exprese la ecuación para calcular la resistencia equivalente para 2 resistores en paralelo. 2. Exprese la ecuación “n” resistores de igual valor, conectados en paralelo. 3. Calcule él % de error para cada resistor en el punto 2. 4. Con las mediciones del circuito del punto 4. Calcule el valor del voltaje. Compare este valor con el proporcionado por la fuente ¿difieren? Explique. 5. Con los valores obtenidos en el circuito de la figura de lpunto 7, calcule el valor de la resistencia. Compare sus resultados con los obtenidos en el desarrollo de la práctica. ¿Difieren?. Explique. 6. Obtenga el valor de la resistencia equivalente entre los puntos A y B del siguiente circuito:
  16. 16. 7. Calcule por ley de ohm los parámetros faltantes en el siguiente circuito: APLICACIONES:
  17. 17. Algunos de los usos frecuentes de los resistores son establecer el valoradecuado de voltaje en un circuito, limitar la corriente y proporcionar unacarga.En ocasiones se utilizan para proporcionar calor a un dispositivo; porejemplo: plancha, tostador, sartén electrónico, entre otros.CONCLUSIONES:

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