1. Fundamento Terico.Corriente elctricaLa corriente o intensidad elctrica es el flujo de carga por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe al movimiento de los electrones en el interior del material. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en C/s (culombios sobre segundo), unidad que se denomina amperio. El instrumento usado para medir la intensidad de la corriente elctrica es el galvanmetro que, calibrado en amperios, se llama ampermetro, colocado en serie con el conductor cuya intensidad se desea medir.

Conduccin elctricaUn material conductor posee gran cantidad de electrones libres, por lo que es posible el paso de la electricidad a travs del mismo. Los electrones libres, aunque existen en el material, no se puede decir que pertenezcan a algn tomo determinado.Una corriente de electricidad existe en un lugar cuando una carga neta se transporta desde ese lugar a otro en dicha regin. Supongamos que la carga se mueve a travs de un alambre. Si la carga q se transporta a travs de una seccin transversal dada del alambre, en un tiempo t, entonces la intensidad de corriente I, a travs del alambre es:

Aqu q est dada en culombios, t en segundos, e I en amperios. Por lo cual, la equivalencia es: Si la intensidad permanece constante, en cuyo caso se denota Im, utilizando incrementos finitos de tiempo se puede definir como: Si la intensidad es variable la frmula anterior da el valor medio de la intensidad en el intervalo de tiempo considerado.

ResistenciaLa resistencia elctrica de un objeto es una medida de su oposicin al paso de corriente. La resistencia de cualquier objeto depende nicamente de su geometra y de su resistividad, por geometra se entiende a la longitud y el rea del objeto mientras que la resistividad es un parmetro que depende del material del objeto y de la temperatura a la cual se encuentra sometido. Esto significa que, dada una temperatura y un material, la resistencia es un valor que se mantendr constante. Adems, de acuerdo con la ley de Ohm establece que la intensidad elctrica que circula entre dos puntos de un circuito elctrico es directamente proporcional a la tensin elctrica entre dichos puntos, existiendo una constante de proporcionalidad entre estas dos magnitudes. Dicha constante de proporcionalidad es la conductancia elctrica, que es inversa a la resistencia elctrica.La ecuacin matemtica que describe esta relacin es:

Donde, I es la corriente que pasa a travs del objeto en amperios, V es la diferencia de potencial de las terminales del objeto en voltios, G es la conductancia en siemens y R es la resistencia en ohmios ().

DIODO Un diodo es un componente electrnico de dos terminales que permite la circulacin de la corriente elctrica a travs de l en un solo sentido. Este trmino generalmente se usa para referirse al diodo semiconductor, el ms comn en la actualidad; consta de una pieza de cristal semiconductor conectada a dos terminales elctricos. El diodo de vaco (que actualmente ya no se usa, excepto para tecnologas de alta potencia) es un tubo de vaco con dos electrodos: una lmina como nodo, y un ctodo.

De forma simplificada, la curva caracterstica 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 circuito cerrado con una resistencia elctrica muy pequea. Debido a este comportamiento, se les suele denominar rectificadores, ya que son dispositivos capaces de suprimir la parte negativa de cualquier seal, como paso inicial para convertir una corriente alterna en corriente continua. Como se puede apreciar en la figura 2.c: I aumenta de forma exponencial con el incremento de V; para potenciales negativos, la corriente es extremadamente pequea. As, una diferencia de potencial positiva V ocasiona que la corriente fluya en la direccin positiva, pero una diferencia de potencial negativa origina poca o ninguna corriente.

ResistoresSon dispositivos electrnicos que poseen un valor especfico de resistencia. Segn el material del cual estn hechos pueden ser: Resistores de alambre: alambre de nicromo enrollado alrededor de un ncleo aislante. Resistores de carbn: Se construyen de carbn o de grafito granulado que se encierra en un tubo de plstico endurecido.Adems existen resistores que pueden varan el valor de su resistencia, estos se denominan resistencia variable. Potencimetro: cuando se conecta en serie a un circuito elctrico, mediante este es posible regular el voltaje. Restato: Se conecta en paralelo a un circuito elctrico de tal manera que regula la corriente que pasa por l.

2. Objetivos. Realizar la medicin de voltaje y corriente a travs de distintos elementos resistivos, para as obtener las graficas corriente - voltaje de estos elementos y estudiar sus caractersticas. Comprobar si los elementos resistivos cumplen con la ley de Ohm.

3. Metologia.3.1. Equipos y materiales: Una fuente de corriente continua (6V)

Un restato que es utilizado como potencimetro

Un ampermetro de 0 1 A

Un voltmetro de 0 10 V

Una caja con tres elementos y dos resistencias de valores dados

Ocho cables Un transformador 220/6V, 60 Hz

3.2. Procedimiento experimentalDeterminacin de las curvas corriente voltaje usando voltmetro y ampermetro Identifique en la caja de cinco elementos, los elementos incgnita cuyas curvas caractersticas nos proponemos investigar: E1, E2 Y E3. Observe tambin que hay una resistencia de 1 y una de 100 . En esta primera parte se usaran solo E1, E2 Y E3. Arme el circuito como se muestra en la figura y regulando la fuente para que entregue 6V. Gire el cursor del restato a fin de que el voltaje medido sea nulo. Conecte los puntos a y b a la lmpara E1 a fin de averiguar el comportamiento de la resistencia de su filamento. Varia el cursor del restato para medir la intensidad de corriente que circula por el filamento del foquito cuando la diferencia de potencial va de 0 a 6V. Repetir los pasos anteriores para la resistencia de carbn (E2) Repita los pasos 4 y 5 para el diodo (E3) pero teniendo cuidado de no pasar de 0.9, ya que el diodo se quema. Obtener los datos de voltaje para corriente que varan de 0.01 hasta 0.9 A.

4. Resultados.4.1. Grafique I = f(V) con los valores obtenidos en los pasos 4, 5, 6 y 7 Para el diodo.Segn la tabla de datos, obtenida en el laboratorio

Tenemos el siguiente grfico I = f(V)

FIGURA 3: Grfica I=f (V). Puede observarse que la ley de OHM (I/V = constante) aparentemente no se cumple para todo el trayecto de la grfica, ya que la pendiente se desva demasiado para un voltaje superior a 0,7 V (vase el grfico).

Para el foco Voltaje aplicado (En voltios)Corriente(En Amperios)

00

10.14

20.2

2.50.23

30.25

3.50.28

40.3

4.50.32

50.34

60.38

Resistencia del carbnVOLTAJECORRIENTE

0.00.00

1.00.02

2.00.04

2.50.05

3.00.06

3.50.07

4.00.08

4.50.09

5.00.10

6.00.12

4.2. En cul de los elementos se cumple la ley de OHM y en cuales no? Explique su respuesta. diodoEn el Diodo: NO se cumple la ley de OHM para todo el trayecto. Segn la grfica 3, para un voltaje que este entre el intervalo de , el sistema podra considerarse como un circuito casi abierto (pasa una pequea cantidad de corriente), ya que el valor de la pendiente en el grfico (I/V=1/R=pendiente), es muy pequeo, esto es consecuencia de que el valor de la resistencia(R) es muy grande, haciendo que, valga la redundancia, el factor 1/R (pendiente) sea pequeo.

Para el intervalo de el valor de 1/R (pendiente) se hace muy grande, debido a que el valor de la resistencia(R) se ha hecho muy pequeo. De esto decimos que para dicho intervalo, el sistema se comporta como un circuito cerrado.

Foco En el caso del foco se cumple aproximadamente la ley de ohm dado que los datos obtenidos fueron ajustados a una recta por lo tanto la resistencia seria la pendiente de dicha recta. Resistencia del carbono Para la resistencia del carbn si se cumple la ley de Ohm ya que en la grfica V vs I se muestra una recta cuya pendiente es la resistencia del material.

4.3. Para una resistencia de 0,8 voltios, halle las resistencias de los 3 elementos Para el diodoSegn la ecuacin ajustada por mnimos cuadrados (Potencial)

Donde Y= I (intensidad de corriente) y X = V (voltaje)La derivada de la ecuacin, nos da el valor de la pendiente (1/R)dI/dV = 1/R = 387.43962 (V)10.796Reemplazamos V = 0,81/R = 387.43962 x (0.8)10.7961/R = 34.83080643 R = 0.02871 ohm para el focoDe la ecuacin de la recta I=f (v)

Para un voltaje de 0.8 v

Dado que la ordenada (y) es la corriente por lo tanto la resistencia para 0.8 v llegara a ser R= 5.594 Resistencia al carbonI=0.02VPara V=0.8:I=0.02X0.8=0.016 AR=V/I= 0.8/0.016R=50

4.4. En los casos en que la curva I vs V obtenida en el osciloscopio sea una recta, determine la pendiente de la recta y por lo tanto la resistencia del elemento. Compare con los valores obtenidos manualmente usando voltimetro y ampermetro. Para el foco El caso del foco si surge una recta en el osciloscopio dado que se aproxima a la ley de ohm por los tanto la resistencia llega a ser la pendiente de dicha ecuacin

R= 0.0474 El caso de la resistencia tambin la grafica es una recta, entonces la pendiente de la ecuacion es la resistencia.R= 0.02

4.5. En el caso del diodo se puede decir que hay un voltaje crtico a partir del cual comienza a conducir. Cul es ese valorSabiendo que el voltaje crtico (cambio de circuito abierto a uno cerrado), se da aproximadamente cuando el valor de la pendiente vale 1 (ngulo de 45), donde se da un mayor pronunciamiento de la curva, entonces:De la ecuacindI/dV = 1/R =387.43962(V)10.7961/R = 1 = 387.43962 (V) 10.796Despejando V, obtenemos el valor del voltaje crtico (de ruptura)V = 0.575788 voltios

5. Discusin de resultados5.1. Para el diodo Un diodo se comporta como un circuito abierto por debajo de una diferencia de potencial, y sobre este, como un circuito cerrado. Dicha diferencia de potencial es 0.575788 voltios El valor de la resistencia es variable, en todo el trayecto La ecuacin que ms se asemeja al comportamiento de los puntos obtenidos en el laboratorio es una funcin potencia, igual a I = 32.845(V)11.7965.2. Para el foco En el foco llegamos a observar que a medida que el voltaje creca la luz cada vez se haca ms intensa. El restato como una resistencia variable (es por ello que controla la diferencia de potencial de salida) se calienta y emite calor al exterior debido al efecto joule es por ello que se recomienda no utilizar este circuito por largos periodos. La diferencia en cada medicin de la corriente con el ampermetro era casi constante

6. Conclusiones Para el diodo De forma simplificada, la curva caracterstica de un diodo (I-V) consta de dos regiones: por debajo de ciertadiferencia de potencial, se comporta como un circuito abierto (no conduce), y por encima de ella como un circuito cerrado con unaresistencia elctricamuy pequea. Debido a este comportamiento, se les suele denominarrectificadores, ya que son dispositivos capaces de suprimir la parte negativa de cualquier seal, como paso inicial para convertir unacorriente alternaencorriente continua. Su principio de funcionamiento est basado en los experimentos deLee De Forest.

Para el foco El voltaje suministrado y la corriente varan directamente proporcional a una constante y esa constante es la resistencia. El foco es un material hmico y la curva que muestra es lineal tal como se haba visto en la teora.

Para la resistencia La resistencia del carbn es un material hmico y la curva que muestra es una recta tal como se ha visto en la prctica.

Bibliografa

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