Ley de OHM

LEY DE OHM

MEDICIONES DE CORRIENTE Y VOLTAJE

RESUMEN

Este trabajo esta enfocado en la comparación de los valores teóricos obtenidos  en el experimento realizado en clase con ayuda del multímetro

INTRODUCCION

La ley de Ohm es un pilar básico en la electrónica en la actualidad existen infinidades de dispositivos electrónicos, desde los más sencillos hasta los más complejos, en este trabajo intentaremos explicar todo lo que debes  saber del tema

1.  CONCEPTOS PREVIOS

La Ley de Ohm relaciona las magnitudes de voltaje, resistencia e intensidad de la siguiente         manera. Su enunciado es el siguiente:

Con esta expresión vas a ser capaz de calcular en un circuito una magnitud a partir de las otras dos. Para calcular la intensidad calculamos directamente la fracción anterior.

Para calcular el voltaje, vamos a deshacer la fracción, pasando R que está dividiendo al otro lado de la igualdad multiplicando. Nos queda:

Ahora, si queremos calcular R, en la expresión anterior pasamos la I que está multiplicando al otro lado de la igualdad dividiendo, aislando así R. Nos queda:

Conexión de resistencias en serie:

Dos o más resistencias se dice que están en serie, cuando cada una de ellas se sitúa a continuación de la anterior a lo largo del hilo conductor.

Si aplicamos la ley de Ohm a cada una de las resistencias de la figura anterior obtenemos que:

VA−VB=I⋅R1    ⋮   VB−VC=I⋅R2   ⋮   VC−VD=I⋅R3

Si realizamos una suma miembro a miembro sobre las tres ecuaciones, observamos que:

VA−VB+VB−VC+VC−VD=I⋅R1+I⋅R2+I⋅R3 ⇒VA−VD=I⋅(R1+R2+R3) ⇒VA−VD=I⋅R

La ecuación anterior queda asi, si tenemos en cuenta que:

R=R1+R2+R3

Por lo tanto, si te das cuenta , puedes observar que las tres resistencias en serie anteriores

Son equivalentes a una única resistencia cuyo valor es la suma de las tres anteriores.

Conexión de resistencias en paralelo:

Cuando dos o más resistencias se encuentran en paralelo, comparten sus extremos tal y como se muestra en la siguiente figura:

Si disponemos de una resistencia en paralelo, todas las resistencias poseen la misma diferencia de potencial en sus extremos y la intensidad de entrada I se divide entre cada una de las ramas de tal forma que:

I=I1+I2+...+IN

Si aplicamos la ley de Ohm en cada una de las resistencias de la figura:

Sabiendo que la suma de las intensidades de cada resistencia es la intensidad antes de entrar y salir del conjunto formado por las tres resistencias:

De aquí podemos deducir que:

Caso de asociación de dos resistencias:

Generalmente, en los circuitos eléctricos no sólo parecen resistencias en serie o paralelo, si no una combinación de ambas. Para analizarlas, es común calcular la resistencia equivalente calcular la resistencia equivalente de cada asociación en serie y/o paralelo sucesivamente hasta que quede una única resistencia.

Para entender mejor,como abordar este tipo de asociaciones, lo ilustraremos con un ejemplo. Imagina el siguiente esquema de resistencias:

En este caso, puedes comprobar que hay dos resistencias en serie (R2 y R3), y ambas en paralelo con R1. Para poder asociarlas en paralelo, debe haber únicamente una resistencia en cada rama, por lo que en primer lugar asocairemos las que se encuentran en serie:

Ahora es posible asociar en paralelo el nuevo circuito obtenido:

2. MATERIAL Y HERRAMIENTAS DE LABORATORIO

• RESITENCIAS

• MULTIMETRO O TESTER

• PROTOBOARD

• SOFTWARE: para los diseños de los gráficos y el cálculo del circuito se emplean los siguientes: Electronics Workbench y Cicuit Wizard.

3. EXPERIMENTO

Circuito en serie:

Cálculos teóricos:

Resistencias:

R1=3.3k [Ω]

R2=2.2k [Ω]

R3=2.2k[Ω]

Resistencia total:

Rt=R1+R2+R3=3.3k [Ω]+ 2.2k [Ω]+ 2.2k [Ω]

Rt=7.7k[Ω]

Corriente:

Voltaje en cada resistor:

Voltaje total:

Vtotal=V1+V2+V3=(3,85+2,57+2,57)[V]

Vtotal=8,99[V]

Potencia total:

Pt=I*V=1,17m[A]x 9[V]=10,53m[A]

Potencia en cada resistor:

Pr1=1,17m[A]x 3,85[V]=4,50m[W]

Pr2=1,17m[A]x 2,57[V]=3,0069m[W]

Pr3=1,17m[A]x 2,57[V]= 3,0069m[W]

Pt=Pr1+Pr2+Pr3=10,5138m[W] -->10,51m[W]

CALCULO DE ERRORES:

Error absoluto:

V1

Ea=3,85[v]- 3,85[v]=0

V2

Ea=2,55[v]- 2,57[v]=0.02[v]

V3

Ea=2,55[v]- 2,57[v]=0.02[v]

CORRIENTE TOTAL

Ea=1,17m[A]- 1,17m[A]=0

Error relativo:

1_-Implemente el circuito mostrado en la figura y mida la resistencia total del circuito compare los resultados obtenidos con los teóricos.

2_- Seleccione su instrumento (tester digital) en la posición de corriente continua o miliamperímetro (c.c. o d.c.). Obtenga la lectura de la corriente que circula a través del circuito.

3_-Seleccione su instrumento en la posición de voltaje para c.c. o d.c. y a continuación mida las tensiones sobre cada resistor (V1, V2 y V3) y compare la suma con la batería de 9 [V]. Anote los valores obtenidos y compárelos con los teóricos.

4_- Calcule la potencia total entregada por la fuente y la potencia consumida por cada resistor y compárelas.

¿Qué instrumento es sobresaliente?

El instrumento más cercano al resultado teórico es el multímetro, ya que los datos son mas aproximados, mientras que el analógico muestra un resultado un poco lejano al resultado requerido.

Circuito en paralelo:

Cálculos Teóricos:

Resistencias:

Resistencia total:

Voltaje:

Corriente:

Potencia:

1_- Con el instrumento en la posición de Ohm (óhmetro) mida la resistencia equivalente o total del circuito como se muestra en la figura, anote el resultado obtenido y compárelo con el teórico.

1. Conecte la batería de 9[V] y adopte su instrumento en la opción de voltímetro en d.c. mida el voltaje del circuito, anote el valor obtenido y compárelo con el teórico. ¿Existe alguna diferencia?, indique el por qué.       
2. Desplace el conmutador del instrumento a la posición de corriente continua, mida la corriente que atraviesa en cada resistor (I1, I2 e I3) .Anote las lecturas obtenidas y compárelas con las teóricas.    
3. Calcule la potencia entregada por la fuente de alimentación y compare con la suma de potencias consumida por cada resistor.  

Circuito mixto:

Cálculos Teóricos:

Resistencias:

Resistencia total:

Corriente:

Voltaje en cada resistencia:

Potencia en cada resistencia:

Potencia total:

1. Con su multímetro configurado como óhmetro mida la resistencia total o equivalente del circuito. Anote la lectura obtenida de su instrumento y compárela con la teórica.    
2. Conecte la alimentación de 9[V] y seleccione la posición de voltímetro para d.c. en su tester, mida las tensiones del circuito anote las lecturas y compárelas con las obtenidas en la teoría.        

3. Configure su multímetro con el amperímetro de d.c. y mida las intensidades que circulan a través del circuito. Anote los valores obtenidos y compárelos con los valores teóricos.        

4. Al igual que en los puntos anteriores calcule la potencia entregada por la fuente y compárela con la suma de las absorbidas por los resistores.      

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Los resultados fueron satisfactorios en el experimento ya que la ley de Ohm  despejo mucho de las dudas que se tenía demostrando que la ley es muy importante en el área de la electrónica y en la carrera de Ingeniería de sistemas

CONCLUSIÓN

- Durante el proceso y desarrollo de los diferentes circuitos, tuvimos algunos problemas en cuanto a las mediciones y hallar el valor exacto de cada circuito.

-Al realizar las mediciones nos dimos cuenta que el valor de corriente y voltaje varían en los distintos multímetros que se usaron para el experimento

-En el  proceso de realizar el laboratorio pudimos identificar que el multímetro  analógico de un compañero es mas exacto pero no tan preciso pero se creo q ambos multímetros son buenos para realizar el laboratorio