Ley de Ohm

Ley de OhmJos Antonio Rubio, Anthony Jos Montesino, Mara Jos Portillo, Yeison David Urango Facultad de Ingenieras Universidad de Crdoba Ingeniera De Alimentos.

RESUMENCon el presente informe, se pretende conocer e interpretar la conocida ley de Ohm, encontrando de paso, la relacin existente entre cada una de las variables que la componen, y la gran utilidad de ella para el anlisis de circuitos elctricos. Para ello, se har uso de algunas resistencias e instrumentos de medicin como son el voltmetro y el ampermetro. Estudiamos la relacin entre la tensin, la intensidad y la resistencia y comprobamos experimentalmente el comportamiento de materiales ohmicos.TEORIA RELACIONADALa Ley de Ohm se puede entender con facilidad si se analiza un circuito donde estn en serie, una fuente de voltaje (una batera de 12 voltios) y una resistencia de 6 ohms (ohmios).

Se puede establecer una relacin entre la voltaje de la batera, el valor de la resistencia y la corriente que entrega la batera y que circula a travs de dicha resistencia.

Esta relacin es: I = V / R y se conoce como la Ley de Ohm

Entonces la corriente que circula por el circuito (por la resistencia o resistor) es: I = 12 Voltios / 6 ohms = 2 Amperios. [2]De la misma manera, de la frmula se puede despejar la tensin en funcin de la corriente y la resistencia, entonces la Ley de Ohm queda: V = I * R. As si se conoce la corriente y la resistencia se puede obtener la tensin entre los terminales de la resistencia, as: V = 2 amperios * 6 ohms = 12 VAl igual que en el caso anterior, si se despeja la resistencia en funcin del voltaje y la corriente, y se obtiene la Ley de Ohm de la forma: R = V / I.

Entonces si se conoce la tensin en la resistencia y la corriente que pasa por ella se obtiene que: R = 12 Voltios / 2 Amperios = 6 ohms

Es interesante ver que la relacin entre la corriente y la tensin en una resistencia siempre es lineal y la pendiente de esta lnea est directamente relacionada con el valor de la resistencia. As, a mayor resistencia mayor pendiente. Ver grfico abajo.

Para recordar las tres expresiones de la Ley de Ohm se utiliza el siguiente tringulo que tiene mucha similitud con las frmulas analizadas anteriormente.

Tringulo de la ley de Ohm

V = I x R I = V / R R = V / ISe dan 3 Casos:

- Con la resistencia fija. La corriente sigue a la tensin. Un incremento en la tensin, significa un incremento en la corriente y un incremento en la corriente significa un incremento en la tensin.- Con el voltaje fijo. Un incremento en la corriente, causa una disminucin en la resistencia y un incremento en la resistencia causa una disminucin en la corriente- Con la corriente fija. El voltaje sigue a la resistencia. Un incremento en la resistencia, causa un incremento en el voltaje y un incremento en el voltaje causa un incremento en la resistencia

Para tres valores de resistencia diferentes, un valor en el eje vertical (corriente) corresponde un valor en el eje horizontal (voltaje).

Las pendientes de estas lneas rectas representan el valor de la resistencia. [1]

MONTAJE Y PROCEDIMIENTO

1. Se monto el circuito segn el esquema, se coloco como Rx la resistencia de 100 .2. Se elev la tensin hasta 12V en pasos de 3 V, y se llevaron los valores medidos de la intensidad a la tabla 1, a la columna intensidad.

3. Se cambiaron las resistencias en el siguiente orden: 68 ,100 , 1 k , 4,7 k , 10k . Se midi la intensidad y lleva los valores a la tabla 2

OBSERVACIONES Y RESULTADOS

Tabla 1.

R en U en VI medida en mAI terica en

mAI terica en

A

1000000

100327,9300.03

100660.6600.06

100990.8900.09

10012120.81200.12

Tabla 2

U en VR en I medida en mAI terica en

mAI terica en

A

1068137.11470.147

1010094.41000.1

10100009.9100.01

10470002.12.10.002

101000001.010.001

104700000.20.210.00021

Grafica Tabla 2.De esta grafica se concluye que la resistencia es inversamente proporcional a la intensidad.

ANALISIS Y CONCLUSIONES

La ley de ohm establece la relacin entre el voltaje, la intensidad y la resistencia.Para un circuito dado de resistencia constante como en la tabla 1, la corriente y el voltaje son proporcionales. Esto significa que si se duplica el voltaje, se duplica la corriente. Pero si aumenta la resistencia en un circuito, la corriente disminuye como se muestra en la tabla 2.De lo anterior se puede concluir que:

A mayor voltaje mayor corriente (directamente proporcionales)

A mayor resistencia menor corriente (inversamente proporcionales)

Los materiales ohmicos no cambian independientemente del voltaje o la corriente.

CUESTIONARIO1. Qu relacin existe entre la tensin y la intensidad?

La relacin que existe entre la tensin y la intensidad es que son magnitudes directamente proporcionales, en donde la constante de proporcionalidad, en este caso, ser la resistencia.2. Qu relacin existe entre resistencia e intensidad?

La relacin que existe entre la resistencia e intensidad es que son variables inversamente proporcionales, en donde la constante de proporcionalidad, en este caso, ser la tensin.

3. Realiza un grfico de I en funcin de V, a partir de la tabla 1.

4. Qu concluyes de esta grfica?Se concluye que la cantidad de corriente que pasa por un circuito es directamente proporcional al voltaje aplicado, es decir, a medida que aumenta el voltaje aumenta la intensidad y viceversa.5. Cul es la ecuacin que liga las variables?La ecuacin que liga las variables es:I = V / R6. A partir de la ecuacin anterior (ley de Ohm), obtenga los valores de intensidad para los siguientes tensiones: 2V, 5V, 7,2VI = V / RR en U en VI terica en

mAI terica en

A

10020.0220

10050.0550

1007.20.07272

I = 2v/100 I= 0.02mA

0.02mA*1000 = 20A

I = 5v/100 I= 0.05mA

0.05mA*1000 = 50A

I = 7.2v/100 I= 0.072mA

0.072mA*1000 = 72A

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

[1]http://www.unicrom.com/Tut_leyohm.asp [2] Fsica Conceptual, Paul Hewitt, Editorial, Pearson educacin, Pg. 537 539