Curvas caracteristicas voltajes corrientes

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Curvas caracteristicas voltajes corrientes

  1. 1. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERIA E.A.P AGROINDUSTRIAL CURVAS CARACTERISTICAS: VOLTAJES – CORRIENTES. CURSO :FÍSICA II. GRUPO : “B” DOCENTE :PEDRO PAREDES. INTEGRANTES : MUÑOZ ROJAS ANDREA GISELA. : VEGA VIERA JHONAS ABNER. :MOYA CHAUCA GLEICER DELILACH :DE LA CRUZ JARA OSCAR CICLO: “IV” NUEVO CHIMBOTE - PERÚ 2013
  2. 2. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL CURVAS CARACTERISTICAS: VOLTAJES – CORRIENTES I. OBJETIVOS Obtener la representación gráfica de la tensión V en función de la corriente I, de los materiales resistivos, para conocer los comportamientos de estos. Determinar por inspección que materiales son óhmicos y cuáles no. II. FUNDAMENTO TEORICO: A) MATERIALES ÓHMICOS Son sustancias que se conocen con el nombre de resistencias lineales; para estas resistencias se cumple que, la diferencia de potencial entre sus extremos es proporcional a la corriente que circula por ella; esto quiere decir que la resistencia es independiente de la tensión y la corriente, cumpliendo de esta manera con la ley de ohm, V= IR. Dentro de los materiales óhmicos tenemos: los conductores metálicos. Se aumentan los valores de la resistencia, rediciendo el área de la sección conductor y aumentando su longitud, obteniéndose las denominadas “Resistencias bobinadas”, sobre un soporte cilíndrico o aislante. Dentro de los materiales metálicos, el carbono tiene por si una sola resistencia elevada, por lo que es utilizado en la fabricación de resistencias de película delgada. B) MATERIALES NO ÓHMICOS Son sustancias que se conocen como resistencia no lineal estas resistencias no obedecen al ley de ohm, por lo tanto son dependientes de la tensión y la intensidad. El diodo, el filamento incandescente de un lámpara, son materiales no óhmicos cuya relación entre la tensión y la intensidad es de carácter más complejo, En la figura 1 nuestras representaciones de V en función de I, Tanto para sustancias óhmicas, como para sustancias no óhmicas.
  3. 3. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL III. EQUIPOS Dos multímetros (para ser usados uno como amperímetro y otro como voltímetro). Un reóstato, para su uso como potenciómetro, fuente de tension continua (ε). Elementos resistivos: resistencias de carbón, la lámpara incandescente y diodo, cables de conexión, Dos hojas de papel milimetrado. IV. PROCEDIMIENTO 1. Verificar el círcuito mostrado en la figura 2. Se recomienda usar voltímetro con escala de 0 - 6 voltios. 2. Desplazar el cursor del potenciómetro (P) hasta que el amperímetro A, señale paso de corriente y el volumen señale cero la tensión.
  4. 4. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL 3. Conectar la resistencia de carbón en los puntos M y N. 4. Desplazar el cursor del potenciómetro, hasta que el voltímetro señale una tensión de salida de 1 voltio. Anotar esta medida y también la de la corriente señale por el amperímetro.
  5. 5. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL 5. Repetir el paso 4 para los valores 2, 3, 4, 5, 6 voltios. 6. Repetir los pasos 3, 4 y 5, utilizando la lámpara incandescente, en el lugar de la resistencia de carbón. 7. Desplazar el cursor del potenciómetro hasta que el amperímetro señale 0,1; 0.2; 0.3; 0.4;…; 0.9 Amp. Y anotar los valores de voltaje para estas intensidades.
  6. 6. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL V. RESULTADO VOLTAJE VS. CORRIENTE - RESISTOR n Voltaje (V) Corriente (10^-3 A) 1 1 3,05 2 2 6,12 3 3 9,08 4 4 12,14 5 5 15,17 6 6 18,18 VOLTAJE VS. CORRIENTE - DIODO n Voltaje (V) Corriente (10^-3 A) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 707 720 735 746 755 762 768 773 777 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 VOLTAJE VS. CORRIENTE - LÁMPARA INCANDESCENTE n Voltaje (V) Corriente (10^-3 A) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0,25 0,5 0,75 1 1,25 1,5 1,75 2 2,25 66 83,4 100,1 115,4 130,3 143,3 155,5 167 177,8
  7. 7. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL VI. CUESTIONARIO 1. Hacer una representación Gráfica del voltaje en función de la intensidad de corriente para los dos elementos resistivos. o Voltaje Vs. Corriente – Resistor Donde podemos apreciar que esta resistencia cumple con la ley de Ohm por lo tanto es ohmica, sabemos que la Tg = V/I =Resistencia, por lo tanto esta curva nos da la ecuación de la recta. La cual es: N° Voltaje (V) Corriente (10-3 A) 1 1 3,05 2 2 6,12 3 3 9,08 4 4 12,14 5 5 15,17 6 6 18,18 7 INTENSIDAD (mA) 6 y = 0.3306x - 0.0123 R² = 1 5 4 3 2 1 0 0 5 10 VOLTAJE (V) 15 20
  8. 8. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL o Voltaje Vs. Corriente - Lámpara Incandescente Podemos apreciar que esta curva no es lineal y particularmente no pasa por el origen por lo tanto esta tipo de resistencia no es óhmica por que no cumple con la ley de ohm. N° Voltaje (V) Corriente (10-3 A) 1 0,25 66 2 0,5 83,4 3 0,75 100,1 4 1 115,4 5 1,25 130,3 6 1,5 143,3 7 1,75 8 2 155,5 167 9 2,25 177,8 2.5 y = 4E-05x2 + 0.007x - 0.3978 R² = 0.9999 VOLTAJE (V) 2 1.5 1 0.5 0 0 20 40 60 80 100 CORRIENTE (mA) 120 140 160 180
  9. 9. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL o Voltaje Vs. Corriente – Diodo De forma simplificada, la curva característica de un diodo (I-V) consta de dos regiones: por debajo de cierta diferencia de potencial, se comporta como un circuito abierto (no conduce), y por encima de ella como un corto circuito con muy pequeña resistencia eléctrica. Debido a este comportamiento, se les suele denominar rectificadores, ya que son dispositivos capaces de convertir una corriente alterna en corriente continua. Su principio de funcionamiento está basado en los experimentos de Lee De Forest. n Voltaje (V) Corriente (10-3 A) 1 707 0,1 2 720 0,2 3 735 0,3 4 746 0,4 5 755 0,5 6 762 0,6 7 768 0,7 8 773 0,8 9 777 0,9 790 780 y = -81,926x2 + 168,76x + 690,79 R² = 0,999 VOLTAJE (V) 770 760 750 740 730 720 710 700 0 0.2 0.4 0.6 CORRIENTE (mA) 0.8 1
  10. 10. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL 2. Explicar que elementos resistivos cumplen con la ley de ohm. La resistencia de carbón cumple con la ley de ohm, ya que su gráfica es lineal y por lo tanto es un material óhmico. Mientras que la lámpara incandescente no cumple con la ley de ohm, ya que tiene la forma de una curva y no es lineal. 3. Hallar la resistencia de cada uno de los tres elementos resistivos utilizados, para un voltaje de 0,6 voltios. Para la tabla Nº 1 o Voltaje Vs. Corriente – Resistor Sabemos que la resistencia es igual a Tg = V/ I el cual es igual a: R = 0.3306 Para la Tabla Nº 2 o Voltaje Vs. Corriente - Lámpara Incandescente Podemos apreciar en la grafica de la lámpara que no es ohmica cuyo grafico no es lineal. Entonces su resistencia es igual a: R = 0.9999 Para la Tabla Nº 3 Voltaje Vs. Corriente – Diodo Podemos apreciar en la grafica de la lámpara que no es ohmica cuyo grafico no es lineal. Entonces su resistencia es igual a: R = 81,926 4. Definir: diodo, clases y corriente de saturación. Diodo: el diodo (del griego "dos caminos") es un dispositivo semiconductor que permite el paso de la corriente eléctrica en una única dirección con características similares a un interruptor. De forma simplificada, la curva característica de un diodo (I-V) consta de dos regiones: por debajo de cierta diferencia de potencial, se comporta como un circuito abierto (no conduce), y por encima de ella como un corto circuito con muy pequeña resistencia eléctrica.
  11. 11. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL Debido a este comportamiento, se les suele denominar rectificadores, ya que son dispositivos capaces de convertir una corriente alterna en corriente continua. Su principio de funcionamiento está basado en los experimentos de Lee De Forest. Clases de Diodo: Pondremos las diferentes clases de diodos que son más comunes dentro de los circuitos electrónicos que podamos usar. Diodos de unión: Los diodos de unión son los que hemos venido describiendo en esta sección de diodos, es decir, el que consta de un cristal de germanio o de silicio, debidamente dopado, y tiene una forma cilíndrica. Son diodos para baja potencia que se usan mucho como rectificadores de pequeños aparatos. A esta clase de diodo también se le conoce con el nombre de diodos de juntura. Es muy conveniente aprenderse de memoria cada uno de los símbolos electrónicos de los diodos, ello nos facilitará la comprensión de los esquemas, no sólo los de de Areaelectronica.com, sino también cualquier esquema que necesiten entender. Diodos de punta de contacto: Poseen unas propiedades similiares a los diodos de unión y la única diferencia es, en todo caso, el sistema de construcción que se ha aplicado. En la imagen se muestra un esquema de uno de estos elementos que consta de una punta de contacto en forma de muelle (1) que se hay conectada con un cristal de tipo P (2), el cual se haya a su vez en contacto con un cristal de tipo N (3). En la parte baja, una base metálica hace de soporte y asegura la rigidez del conjunto. Exactamente igual que ocurre con los diodos de unión, el diodo de punta de contacto se comporta dejando pasar la corriente en un solo sentido. Diodos emisores de luz: Los diodos emisores también son conocidos con el nombre de LED (iniciales de su denominación inglesa Light EmitterDiode) que tienen la particularidad de emitir luz cuando son atravesados por la corriente eléctrica. Diodo capacitivo (varicap): Este diodo, también llamado diodo de capacidad variable, es, en esencia, un diodo semiconductor cuya característica principal es la de obtener una capacidad que depende de la tensión inversa a él aplicada. Se usa especialmente en los circuitos sintonizadores de televisión y los de receptores de radio en FM.
  12. 12. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL Diodo Zener: El diodo Zener, también llamado diodo regulador de tensión, podemos definirlo como un elemento semiconductor de silicio que tiene la característica de un diodo normal cuando trabaja en sentido directo, es decir, en sentido de paso; pero en sentido inverso, y para una corriente inversa superior a un determinado valor, presenta una tensión de valor constante Diodo Tunel: Este diodo presenta una cualidad curiosa que se pone de manifiesto rápidamente al observar su curva característica, En lo que respecta a la corriente en sentido de bloqueo se comporta como un diodo corriente, pero en el sentido de paso ofrece unas variantes según la tensión que se le somete. Diodo Gunn: ste diodo tiene características muy diferentes a los anteriores, ya que no es rectificador. Se trata de un generador de microondas, formado por un semiconductor de dos terminales que utiliza el llamado efecto Gunn. Corriente inversa de saturación (Is ). Es la pequeña corriente que se establece al polarizar inversamente el diodo por la formación de pares electrón-hueco debido a la temperatura, admitiéndose que se duplica por cada incremento de 10º en la temperatura. 5. Enumere algunas aplicaciones de la ley de ohm. Circuito en Serie: En ese ejemplo la bombillas lucen menos porque les llega menos intensidad al estar en serie, y si se funde una, hay corriente y el circuito falla. Circuito en paralelo: En este ejemplo al estar conectadas en paralelo lucen con la misma intensidad y además, si se funde alguna, el resto puede seguir luciendo porque sigue habiendo corriente por las otras ramas Circuito mixto: Combinación de serie y paralelo.
  13. 13. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL VII. CONCLUSIONES o o Determinamos por inspección que material es óhmicos y cuál no lo es. o Pude reconocer el comportamiento de estos materiales- o Para el primer grafico pude obtener la ecuación de la línea recta del material óhmico el cual fue V = 105.35I-0.0272 o Obtuve también la resistencia para el material óhmica el cual es 105.35 . o VIII. Pudimos obtener la representación gráfica de la tensión o voltaje V en función de la corriente I, de los materiales resistivos Pude reconocer que la lámpara incandescente no es un material óhmico por que no cumple con la ley de ohm. BIBLIOGRAFIA : FLORES, J.J Tecnología de electricidad, Madrid P TIMOREVA, A Curso de Física general “tomo 2” ALONSO-FINN “FISICA”.Volumen II LUIS DEL ARCO, VICENTE “Física para ciencia en Ingeniería” BROPHY, J.J Electrónica fundamental para científicos ZEINES, B. Análisis de circuitos eléctricos, México

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