Manual de Prácticas LABORATORIO DE ELECTRÓNICA Práctica LEY DE OHM OBJETIVOS: 1. Conocer el funcionamiento de la fuente de alimentación. 2. Aprender a usar el multímetro para medir corrientes y voltajes. 3. Comprobar experimentalmente la Ley de Ohm. EXPOSICION: La Ley de Ohm establece que el voltaje entre los extremos de muchos tipos de materiales conductores es directamente proporcional a la corriente que fluye a través del material,
v=Ri donde la constante de proporcionalidad R recibe el nombre de "resistencia". La unidad de resistencia es el ohm, el cual es igual a 1 V/A y generalmente se simboliza por una omega mayúscula, . Para comprobar experimentalmente la Ley de Ohm, aplicaremos voltajes o corrientes conocidos a resistores como los usados en las prácticas anteriores, y mediremos la respuesta. Con este propósito usaremos una fuente que cuenta con salida triple, es decir, que tiene una salida fija de 5 V, 2 A, y dos salidas variables de 0 a 20 V, 0.5 A, las cuales pueden ser controladas independientemente; y el multímetro digital que habíamos usado anteriormente sól o para medir resistencias; en esta práctica lo usaremos además para medir corrientes y voltajes. Para medir corrientes, el multímetro se tiene que conectar en serie con el elemento cuya corriente se quiere obtener; de ese modo se estaría conectando como amperímetro. Es importante hacer notar que para obtener una lectura positiva, la flecha de corriente tiene que entrar por la terminal positiva del medidor. Para medir voltajes, el multímetro tiene que conectarse en paralelo con el elemento cuyo voltaje se quiere obtener; de ese modo se estaría conectando como voltímetro. Para obtener una lectura positiva, la polaridad de las terminales del medidor tiene que coincidir con la polaridad asignada al elemento en cuestión. Lo anterior puede observarse en el circuito que se muestra en la fig. 3-1. El círculo con la letra "A" es el símbolo para un amperímetro; note que se encuentra conectado en serie con la resistencia R. El círculo con la letra "V" es el símbolo para un voltímetro; observe que se encuentra conectado en paralelo con la resistencia R. Entonces, estos medidores nos indicarán, respectivamente, los valores de la corriente y el voltaje de la resistencia R. Fig. 3-1
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MATERIAL Y EQUIPO: Resistencias de: 150 560 Fuente de alimentación Multímetro digital
680 1.8 k (2)
2.7 k
Protoboard Cables de conexión
PROCEDIMIENTO: 1.
a) Examine el circuito de la figura 3-2. Calcule la corriente I para cada uno de los valores de voltaje V que aparecen en la tabla 3-1. Anexe los cálculos al final de la práctica.
Fig. 3-2 NOTA: Observe que no se especifican los medidores de corriente y voltaje. La razón es que se utilizará el mismo multímetro para hacer todas las mediciones. Su maestro le indicará como hacer cada medición. Para evitar cualquier problema con las conexiones, obedezca todas las indicaciones de su maestro y espere su autorización antes de energizar el equipo. b) Siguiendo las instrucciones de su maestro, conecte el circuito de la figura 3-2. .Ajuste sucesivamente el voltaje de la fuente (V ) a los valores que se indican en la tabla 3-1. Mida y anote en la tabla la corriente para cada valor de voltaje. R 1.8 k 1.8 k 1.8 k 1.8 k 1.8 k 1.8 k
V 10 V 12 V 14 V 16 V 18 V 20 V
Icalculada
Imedida
% error
Tabla 3-1 c) Calcule el porcentaje de error. d) Anexe al final de la práctica una gráfica de V contra I para valores medidos y otra para valores calculados y compárelas. 2.
a) Examine el circuito de la figura 3-3. Calcule el voltaje V para cada uno de los valores de corriente I que aparecen en la tabla 3-2. Anexe los cálculos al final de la práctica.
Fig. 3-3 2
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b) Siga las indicaciones de su maestro para conectar el circuito de la figura 3-3.Ajuste la corriente de la fuente ( I) a los valores que se indican en la tabla 3-2. Para cada uno de los valores de corriente, mida y anote: R 2.7 k 2.7 k 2.7 k 2.7 k 2.7 k 2.7 k
2 3 4 5 6 7
I mA mA mA mA mA mA
V
V
% error
Tabla 3-2 c) Calcule el porcentaje de error. d) Anexe al final de la práctica una gráfica de I contra V para valores medidos y otra para valores calculados y compárelas. 3.
a) Examine el circuito de la figura 3-4 Calcule la resistencia equivalente en terminales de la fuente y ponga ese valor en la primera columna de la tabla 3-3. Calcule la corriente I para cada uno de los valores de voltaje V que aparecen en la tabla 3-3. Anexe los cálculos al final de la práctica.
Fig. 3-4 b) De acuerdo con las indicaciones dadas por su maestro, conecte el circuito de la figura 3-4. Ajuste el voltaje de la fuente (V ) a los valores que se indican en la tabla 3-3. Mida y anote: Req
V 0.5 V 1V 1.5 V 2V 2.5 V 3V
Icalculada
Imedida
% error
Tabla 3-3 c) Calcule el porcentaje de error. d) Anexe al final de la práctica una gráfica de V contra I para valores medidos y otra para valores calculados y compárelas.
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Manual de Prácticas LABORATORIO DE ELECTRÓNICA Práctica LEY DE OHM PRUEBA DE CONOCIMIENTOS: 1.
Para el procedimiento 1, obtenga el valor de la resistencia con los valores medidos de corriente y voltaje, y complete la tabla 3-4. Anexe los cálculos al final de la práctica.
1 2 3 4 5 6
R 1.8 k 1.8 k 1.8 k 1.8 k 1.8 k 1.8 k
R
% error
Tabla 3-4 2.
Para el procedimiento 2, obtenga el valor de la resistencia con los valores medidos de corriente y voltaje, y complete la tabla 3-5. Anexe los cálculos al final de la práctica.
1 2 3 4 5 6
R 2.7k 2.7k 2.7k 2.7k 2.7k 2.7k
R
% error
Tabla 3-5 3.
Para el procedimiento 3, obtenga el valor de la resistencia total con los valores medidos de corriente y voltaje, y complete la tabla 3-6. Compare con la resistencia equivalente obtenida en el procedimiento 3(a). Anexe los cálculos al final de la práctica. Reqcalculada
Reqvalores medidos
% error
1 2 3 4 5 6 Tabla 3-6 4.
Haga comentarios sobre las gráficas que dibujó en los procedimientos 1, 2 y 3. _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________
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Manual de Prรกcticas LABORATORIO DE ELECTRร NICA Prรกctica LEY DE OHM CONCLUSIONES: _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ ________
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