Issuu on Google+

PREINFORME DE FÍSICA II

UNI

CURVAS CARACTERÍSTICAS CORRIENTE VOLTAJE OBJETIVOS: •

Obtener las graficas voltaje-corriente de elementos resistivos.

Estudiar las características de estos elementos resistivos.

Observar las curvas características obtenidas usando para ello el osciloscopio.

Realizar una correcta instalación del circuito.

Analizar la importancia del reóstato dentro del proceso de instalación.

EQUIPOS Y MATERIALES: •

Una fuente de corriente continua (6V)

Un reóstato para utilizarlo como potenciómetro

Un amperímetro de 0 – 1A

Un voltímetro de de 0 – 10V

Una caja con tres elementos para obtener características y dos resistencias de valor dado

Ocho cables

Tres hojas de papel milimetrado

Un osciloscopio de dios canales de 25Mhz, Elenco S1325

Un transformador de 220/6V, 60Hz

FUNDAMENTO TEORICO: 1. Corriente eléctrica: La corriente eléctrica es el flujo de carga por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe a un movimiento de los electrones en el interior del material. Esta se mide en amperios y se indica con el símbolo A. Una corriente eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce un campo magnético.


PREINFORME DE FÍSICA II

UNI

La corriente eléctrica es el flujo de portadores de carga eléctrica, normalmente a través de un cable metálico o cualquier otro conductor eléctrico, debido a la diferencia de potencial creada por un generador de corriente.

Si la tasa a la cual fluye la carga varía en el tiempo, la corriente también varía en el tiempo, y definimos a la corriente instantánea I como el límite diferencial de la ecuación:

La unidad de corriente del Sistema Internacional es el ampere (A).

I =

dQ dt

2. Ley de Ohm: Debe existir alguna relación entre la diferencia de potencial aplicada en los extremos de un conductor y la corriente que atraviesa ese conductor. Ohm encontró experimentalmente que esta relación era proporcional, es decir, que para un conductor dado, cuando, por ejemplo, se duplica o se triplica la diferencia de potencial, se duplica o se triplica la corriente, respectivamente. Dicho de otro modo, cuando una corriente eléctrica atraviesa un conductor, era en éste una diferencia de potencial directamente proporcional a la corriente. A esta constante de proporcionalidad se le llama resistencia. La mayor o menor resistencia de un conductor es la mayor o menor dificultad que opone al paso de la corriente. Y así tendremos buenos y malos conductores de la corriente en función de que tengan pequeña o alta resistencia respectivamente. Obviamente, los aislantes (no conducen la corriente) tendrán una resistencia


PREINFORME DE FÍSICA II

UNI

altísima. Si se representa la resistencia del conductor por la letra R, la diferencia de potencial en los extremos del conductor por la letra V, y la corriente que circula por él, con la letra I la ley de Ohm puede formularse como:

I=

V R

A los materiales que obedecen la ley de Ohm se les denomina “Materiales Óhmicos”. 3. Resistores: Los circuitos electrónicos necesitan incorporar resistencias. Es por esto que se fabrican un tipo de componentes llamados resistores cuyo único objeto es proporcionar en un pequeño tamaño una determinada resistencia, especificada por

el

fabricante.

El símbolo de un resistor es: ó

Hay resistencias de varios tipos. Los tipos más usuales son:


PREINFORME DE FÍSICA II

UNI

CODIGO DE COLORES:

Ya se ha dicho que los valores óhmicos de los resistores se suelen representar por medio de unos anillos de color pintados en el cuerpo de los mismos. Suelen ser en número de cuatro, y su significado es el siguiente: 1°. Anillo: 1ª cifra 2º. Anillo: 2ª cifra 3°. Anillo: Número de ceros que siguen a los anteriores. 4º. Anillo: Tolerancia

 CONDUCTANCIA:

La conductancia es una magnitud eléctrica que se define como la inversa de la resistencia y se representa con la letra G. Por analogía con la resistencia,


PREINFORME DE FÍSICA II

UNI

podría decirse que la conductancia es la facilidad que un conductor ofrece al paso de la corriente a través de él. La unidad de conductancia es el MHO (inverso de Ohm), y se representa por la letra omega invertida

G=

1 R

4.-Diodo: Dispositivo que permite el flujo de corriente en una sola dirección. Válvula electrónica de dos electrodos que reciben el nombre de ánodo o placa y cátodo. Dispositivo de dos electrodos que utiliza las propiedades rectificadoras de una unión entre los materiales tipos P y N de un semiconductor

Diodo rectificador

Diodo rectificador

Diodo rectificador

Diodo zener

5.-Circuito Eléctrico: Se denomina circuito eléctrico a una serie de elementos o componentes eléctricos o electrónicos, tales como resistencias, inductancias, condensadores, fuentes, y/o dispositivos electrónicos semiconductores, conectados eléctricamente entre sí con el propósito de generar, transportar o modificar señales electrónicas o eléctricas. 1. Una fuente de energía eléctrica, en este caso la pila o batería. 2. Una aplicación, en este caso una lámpara incandescente. 3. Unos elementos de control o de maniobra, el interruptor. 4. Un instrumento de medida, el Amperímetro, que mide la intensidad de corriente. 5. El cableado y conexiones que completan el circuito.


PREINFORME DE FÍSICA II

UNI

III.-PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:  Primera parte: Determinación de las curvas usando voltímetro y amperímetro

1. Indique en la

caja de cinco elementos, los elementos incógnita cuyas

características no s proponemos investigar: E1, E2, E3. observe también que hay una resistencia de 1Ω y una de 100 Ω. En esta primera parte solo se usaran E1, E2, E3. 2. Arme el circuito como se muestra en la figura 1 y regule la fuente para que entregue 6V 3. Gire el cursor del potenciómetro a fin de que la tensión de salida sea nula. 4. Conecte los puntos a y b a la lámpara E1 a fin de averiguar el comportamiento de la resistencia de su filamento.

5. Varié el cursor del reóstato para medir la intensidad de corriente que circula por el filamento del foco cuando la diferencia de potencial es de 1 voltio. 6. Mida el valor de la corriente cuando la diferencia de potencial es 2, 3, 4, 5 y 6V 7. Repetir los pasos 4, 5 y 6 par ala resistencia del carbón E2 8. Repita los pasos

4, 5 y 6 para el diodo E3 pero teniendo cuidado de no

pasar de 0.9A, obtenga los datos de voltaje para corrientes de 0.0; 0.1; 0.2, …..0.9.

 Segunda parte: observación de las curvas características I vs. V usando el osciloscopio. 9. Usando el transformador 220/6V, ensamble el circuito, en este caso R es la resistencia conocida de 1 Ω. Coloque 21 del osciloscopio en CHA para

observar

la

independencia

respecto del tiempo del voltaje a


PREINFORME DE FÍSICA II

UNI

través del filamento del foco. Coloque el control 21 en CHB para observar la dependencia de la corriente a través del filamento del foco. 10. Use el osciloscopio en el modo XY, es decir control 30 en la posición adentro, 24 en CHA y 21 en CHB. El control 16 debe estar en posición afuera observara la dependencia 1 vs. V para el filamento del foco. 11. Monte el circuito de la figura

mostrada

estudiar

la

para curva

característica I vs. V

de

la

de

resistencia

carbón .En este circuito R es el elemento E2.

12. Establezca el circuito de la figura mostrada para estudiar la curva característica I vs. V de un diodo de unión E3.


informe