Practica 7 Electricidad y Magnetismo, Ejercicios de Matemáticas

¡Descarga Practica 7 Electricidad y Magnetismo y más Ejercicios en PDF de Matemáticas solo en Docsity! Manual de prácticas del Laboratorio de Electricidad y Magnetismo Código: MADO-15 Versión: 02 Página 55/105 Sección ISO 8.3 Fecha de emisión 4 de agosto de 2017 Facultad de Ingeniería Área/Departamento: Laboratorio de Electricidad y Magnetismo La impresión de este documento es una copia no controlada     Práctica 7 Corriente y resistencia eléctricas Manual de prácticas del Laboratorio de Electricidad y Magnetismo Código: MADO-15 Versión: 02 Página 56/105 Sección ISO 8.3 Fecha de emisión 4 de agosto de 2017 Facultad de Ingeniería Área/Departamento: Laboratorio de Electricidad y Magnetismo La impresión de este documento es una copia no controlada     1. Seguridad en la ejecución Peligro o fuente de energía Riesgo asociado 1 Diferencia de potencial alterna. Descarga eléctrica y daño a equipo. 2 Diferencia de potencial continua. 2. Objetivos de aprendizaje I. Objetivo General: El alumno analizará los conceptos de corriente, resistencia eléctrica y resistividad; los relacionará a través de la ecuación de Ohm. Conocerá el concepto de potencia eléctrica y lo cuantificará mediante el estudio del efecto Joule en materiales conductores. II. Objetivos específicos:  Conocer y aplicar el concepto de corriente eléctrica.  Calcular la cantidad llamada resistencia eléctrica.  Aplicar la ecuación de Ohm.  Calcular la potencia eléctrica de un elemento conductor y la energía disipada en un intervalo de tiempo. 3. Introducción La ecuación de Ohm, postulada por el físico y matemático alemán Georg Simon Ohm, es una de las relaciones fundamentales de la electrodinámica, estrechamente vinculada con los valores de las cantidades físicas básicas presentes en cualquier circuito eléctrico como son: 1. Diferencia de potencial (V), en volts [V]. 2. Intensidad de corriente eléctrica (I), en amperes [A]. 3. Resistencia eléctrica (R), en ohms [ ]. Existen materiales que presentan oposición al paso de la corriente eléctrica en su interior, en estos materiales de acuerdo con la ecuación de Ohm, para una diferencia de potencial constante, el valor de la resistencia eléctrica varía inversamente proporcional al valor de la corriente eléctrica; es decir, si la resistencia aumenta, la corriente disminuye y viceversa, siempre y cuando, en ambos casos, la diferencia de potencial se mantenga fija. Por otro lado, de acuerdo con la propia ecuación de Ohm, el valor de la diferencia de potencial es directamente proporcional a la intensidad de la corriente; por tanto, si la diferencia de Manual de prácticas del Laboratorio de Electricidad y Magnetismo Código: MADO-15 Versión: 02 Página 59/105 Sección ISO 8.3 Fecha de emisión 4 de agosto de 2017 Facultad de Ingeniería Área/Departamento: Laboratorio de Electricidad y Magnetismo La impresión de este documento es una copia no controlada       Actividad 2 Resistencia eléctrica en función del área de la sección transversal del conductor Con el equipo y material disponible, verifica la relación de proporcionalidad que existe entre los valores de la resistencia eléctrica en función del área de la sección transversal del alambre de nicrómel, utiliza los distintos calibres de este tipo de alambre que se especifican en el tablero con diferentes muestras de alambre de nicrómel. Material y equipo a. Multímetro digital con cables. b. Tablero con diferentes muestras de alambre de nicrómel, cada uno con 2[m] de longitud. En el siguiente espacio escribe la tabla de valores y dibuja la gráfica correspondiente al comportamiento de la resistencia (R) en función del área de la sección transversal (A) del conductor. Anota tus resultados. Elabora una tabla con los valores de resistencia (R) recién obtenidos y con los valores del cociente (L/A), donde L=2 [m]. Traza la gráfica que muestre la relación de proporcionalidad de “R” en función de “L/A”. Obtén el modelo matemático del último modelo gráfico e interpreta el significado físico de su pendiente m. Si    8108 10 20referencia x m a T C      . Calcula el error de exactitud de la  exp.  obtenida.  A [10-6 m2] R [Ω] Conclusiones del experimento __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 2 L m A m      R [Ω] Manual de prácticas del Laboratorio de Electricidad y Magnetismo Código: MADO-15 Versión: 02 Página 60/105 Sección ISO 8.3 Fecha de emisión 4 de agosto de 2017 Facultad de Ingeniería Área/Departamento: Laboratorio de Electricidad y Magnetismo La impresión de este documento es una copia no controlada     Actividad 3 La ecuación de Ohm Con el equipo y material propuesto, diseña un experimento para determinar el valor de la resistencia (R) de un conductor, por el cual circularán corrientes eléctricas (I) impulsadas por la fuente de poder para distintos valores de diferencia de potencial (Vab). Se recomienda tomar 6 lecturas de diferencia de potencial en intervalos de 3 [V]. Material y equipo a. Fuente de 0-60 [V] y 0-3.3 [A] de cd. b. Multímetro digital con cables. c. Soporte con alambre de nicrómel. d. Cables para conexión (proporcionados por los alumnos). En el siguiente espacio registra la tabla de valores obtenidos y traza la gráfica correspondiente a la variación de la corriente (I) en función de la diferencia de potencial (Vab) aplicada, I=f (Vab). Obtén el modelo matemático correspondiente a la gráfica obtenida. A partir de la pendiente del modelo matemático anterior determina el valor de la resistencia del conductor. Mide la resistencia del alambre de nicrómel utilizado  referenciaR  y calcula el error de exactitud del valor de resistencia obtenido a través del modelo matemático  experimentalR   Conclusiones del experimento __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ Manual de prácticas del Laboratorio de Electricidad y Magnetismo Código: MADO-15 Versión: 02 Página 61/105 Sección ISO 8.3 Fecha de emisión 4 de agosto de 2017 Facultad de Ingeniería Área/Departamento: Laboratorio de Electricidad y Magnetismo La impresión de este documento es una copia no controlada           Actividad 4 Potencia eléctrica (efecto Joule) Con el equipo y material propuesto, diseña un experimento donde el objetivo principal sea la obtención de la potencia eléctrica disipada por el conductor. Verifica y analiza con tus compañeros las variables eléctricas involucradas en este experimento. Se recomienda tomar lecturas en intervalos de diferencia de potencial de 5 [V], hasta 25 [V] como máximo. Material y equipo a. Fuente de 0-60 [V] y 0-3.3 [A] de cd. b. Multímetro digital con cables. c. Soporte con alambre de nicrómel. d. Cables para conexión (proporcionados por los alumnos). Registra en la tabla la información que permita verificar el comportamiento de las variables presentes en el experimento. Analiza y comenta con tus compañeros sobre la importancia de los efectos de la energía disipada en un material conductor en un lapso determinado. Conclusiones del experimento __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ Vab [V] I [A] R [Ω] P [W]