JÓVENES FAVOR DE IMPRIMIR LO SIGUIENTE PARA EL DÍA MARTES 9 DE ABRIL Y COMPRAR LO QUE LES FALTE.
ALGUNA DUDA DEL MATERIAL EL DÍA LUNES LES EXPLICO.
“LEY DE OHM”
OBJETIVO:
Conocer y aplicar la ley de ohm en circuitos electrónicos.
LEY DE OHM
La Ley de Ohm, postulada por el físico y matemático alemán Georg
Simón Ohm, es una de las
leyes fundamentales de la electrodinámica, estrechamente vinculada a los
valores de las unidades básicas presentes en cualquier circuito eléctrico como
son:
- Tensión
o voltaje "E", en volt (V).
- Intensidad
de la corriente " I ", en ampere (A).
- Resistencia
"R" en ohm ( ) de la carga o consumidor conectado al circuito
Circuito
eléctrico cerrado compuesto por una pila de 1,5 volt, una resistencia o carga
eléctrica "R" y la. Circulación de una intensidad o flujo de corriente eléctrica "
I " suministrado por la propia pila.
Debido a la existencia de materiales
que dificultan más que otros el paso de la corriente eléctrica a través de los
mismos, cuando el valor de su resistencia varía, el valor de la intensidad de
corriente en ampere también varía de forma inversamente proporcional. Es decir,
a medida que la resistencia aumenta la corriente disminuye y, viceversa, cuando
la resistencia al paso de la corriente disminuye la corriente aumenta, siempre
que para ambos casos el valor de la tensión o voltaje se mantenga constante.
Por otro lado y de acuerdo con la propia Ley, el valor de la tensión o voltaje es directamente proporcional a la intensidad de la corriente; por tanto, si el voltaje aumenta o disminuye, el amperaje de la corriente que circula por el circuito aumentará o disminuirá en la misma proporción, siempre y cuando el valor de la resistencia conectada al circuito se mantenga constante
Por otro lado y de acuerdo con la propia Ley, el valor de la tensión o voltaje es directamente proporcional a la intensidad de la corriente; por tanto, si el voltaje aumenta o disminuye, el amperaje de la corriente que circula por el circuito aumentará o disminuirá en la misma proporción, siempre y cuando el valor de la resistencia conectada al circuito se mantenga constante
Postulado general de la Ley de Ohm
El flujo de corriente en ampere que circula por un
circuito eléctrico cerrado, es directamente proporcional a la tensión o voltaje
aplicado, e inversamente proporcional a la resistencia en ohm de la carga que
tiene conectada.
FÓRMULA MATEMÁTICA GENERAL DE REPRESENTACIÓN DE LA
LEY DE OHM
Desde el punto de vista matemático el postulado anterior se puede representar por medio de la siguiente Fórmula General de la Ley de Ohm:
Desde el punto de vista matemático el postulado anterior se puede representar por medio de la siguiente Fórmula General de la Ley de Ohm:
VARIANTE
PRÁCTICA:
Aquellas personas menos relacionadas con el despeje de fórmulas matemáticas pueden realizar también los cálculos de tensión, corriente y resistencia correspondientes a la Ley de Ohm, de una forma más fácil utilizando el siguiente recurso práctico:
Aquellas personas menos relacionadas con el despeje de fórmulas matemáticas pueden realizar también los cálculos de tensión, corriente y resistencia correspondientes a la Ley de Ohm, de una forma más fácil utilizando el siguiente recurso práctico:
Con esta variante sólo será necesario
tapar con un dedo la letra que representa el valor de la incógnita que queremos
conocer y de inmediato quedará indicada con las otras dos letras cuál es la
operación matemática que será necesario realizar.
HALLAR EL VALOR EN OHM DE UNA RESISTENCIA
Para calcular, por ejemplo, el valor
de la resistencia "R" en ohm de una carga conectada a un
circuito eléctrico cerrado que tiene aplicada una tensión o voltaje "V"
de 1,5 volt y por el cual circula el flujo de una corriente eléctrica de 500
miliampere (mA) de intensidad, procedemos de la siguiente forma:
Tapamos la letra “R” (que
representa el valor de la incógnita que queremos despejar, en este caso la
resistencia "R" en ohm) y nos queda representada la operación
matemática que debemos realizar:
Como se puede observar, la operación
matemática que queda indicada será: dividir el valor de la tensión o voltaje "V",
por el valor de la intensidad de la corriente " I " en ampere
(A) . Una vez realizada la operación, el resultado será el valor en ohm de la resistencia
"R"
En este ejemplo específico tenemos que el valor de la tensión que proporciona la fuente de fuerza electromotriz (FEM) (el de una batería en este caso), es de 1,5 volt, mientras que la intensidad de la corriente que fluye por el circuito eléctrico cerrado es de 500 miliampere (mA).
Como ya conocemos, para trabajar con la fórmula es necesario que el valor de la intensidad esté dado en ampere, sin embargo, en este caso la intensidad de la corriente que circula por ese circuito no llega a 1 ampere. Por tanto, para realizar correctamente esta simple operación matemática de división, será necesario convertir primero los 500 miliampere en ampere, pues de lo contrario el resultado sería erróneo. Para efectuar dicha conversión dividimos 500 mA entre 1000
En este ejemplo específico tenemos que el valor de la tensión que proporciona la fuente de fuerza electromotriz (FEM) (el de una batería en este caso), es de 1,5 volt, mientras que la intensidad de la corriente que fluye por el circuito eléctrico cerrado es de 500 miliampere (mA).
Como ya conocemos, para trabajar con la fórmula es necesario que el valor de la intensidad esté dado en ampere, sin embargo, en este caso la intensidad de la corriente que circula por ese circuito no llega a 1 ampere. Por tanto, para realizar correctamente esta simple operación matemática de división, será necesario convertir primero los 500 miliampere en ampere, pues de lo contrario el resultado sería erróneo. Para efectuar dicha conversión dividimos 500 mA entre 1000
Como vemos, el resultado obtenido es
que 500 miliampere equivalen a 0,5 ampere, por lo que procedemos
a sustituir, seguidamente, los valores numéricos para poder hallar cuántos ohm
tiene la resistencia del circuito eléctrico con el que estamos trabajando, tal
como se muestra a continuación:
Como se puede observar, el resultado de la operación matemática arroja
que el valor de la resistencia "R" conectada al circuito es de
3 ohm.
HALLAR EL VALOR DE INTENSIDAD DE LA CORRIENTE
Veamos ahora qué ocurre con la intensidad de la corriente eléctrica en
el caso que la resistencia "R", en lugar de tener 3 ohm, como
en el ejemplo anterior, tiene ahora 6 ohm. En esta oportunidad la incógnita a
despejar sería el valor de la corriente " I ", por tanto
tapamos esa letra:
A continuación sustituimos “V” por el valor de la tensión de la
batería (1,5 V) y la “R” por el valor de la resistencia, o sea, 6 .
A continuación efectuamos la operación matemática dividiendo el valor de la
tensión o voltaje entre el valor de la resistencia:
En este resultado podemos comprobar
que la resistencia es inversamente proporcional al valor de la corriente,
porque cuando el valor de "R" aumenta de 3 a 6 ohm, la
intensidad " I " de la corriente también, varía, pero
disminuyendo su valor de 0, 5 a 0,25 ampere.
HALLAR EL VALOR DE LA TENSIÓN O VOLTAJE
Ahora, para hallar el valor de la tensión o voltaje "V"
aplicado a un circuito, siempre que se conozca el valor de la intensidad de la
corriente " I " en ampere que lo recorre y el valor en ohm de
la resistencia "R" del consumidor o carga que tiene conectada,
podemos seguir el mismo procedimiento tapando en esta ocasión la "V”,
que es la incógnita que queremos despejar.
A continuación sustituyendo los valores
de la intensidad de corriente " I " y de la resistencia "R"
del ejemplo anterior y tendremos:
El resultado que obtenemos de esta operación de multiplicar será 1,5 V, correspondiente a la diferencia de potencial o fuerza electromotriz (FEM), que proporciona la batería conectada al circuito.
Los más entendidos en matemáticas pueden utilizar directamente la Fórmula General de la Ley de Ohm realizando los correspondientes despejes para hallar las incógnitas. Para hallar el valor de la intensidad "I" se emplea la representación matemática de la fórmula general de esta Ley:
De donde:
I – Intensidad de la corriente que recorre el circuito en ampere (A)
E – Valor de la tensión, voltaje o fuerza electromotriz en volt (V)
R – Valor de la resistencia del consumidor o carga conectado al circuito en ohm ( ).
Si, por el contrario, lo que deseamos es hallar el valor de la resistencia conectada al circuito, despejamos la “R” en la fórmula de la forma siguiente:
I – Intensidad de la corriente que recorre el circuito en ampere (A)
E – Valor de la tensión, voltaje o fuerza electromotriz en volt (V)
R – Valor de la resistencia del consumidor o carga conectado al circuito en ohm ( ).
Si, por el contrario, lo que deseamos es hallar el valor de la resistencia conectada al circuito, despejamos la “R” en la fórmula de la forma siguiente:
Y por último, para hallar la tensión despejamos la fórmula así y como en
los casos anteriores, sustituimos las letras por los correspondientes valores
conocidos:
Cantidad
|
Descripción
|
|
2
|
Sockets de
porcelana para foco de 7.5 watts
|
|
2
|
focos de 7.5 watts
|
|
2 mts.
|
Cable del No.
12 duplex
|
|
1
|
Apagador
exterior sencillo
|
|
6
|
Leds de
colores
|
|
1
|
protoboard
|
|
1
|
Interruptor 1
polo-1 tiro
|
|
1
|
Porta pila
|
|
1
|
Pila de 9
volts
|
|
1
|
Resistencia
de 330 ohms a ½ watt
|
|
1
|
Resistencia
de 1 kilohm a ½ watt
|
|
1
|
multimetro
|
|
1
|
Cinta de
aislar
|
a) PROCEDIMIENTO
1.- Verificar
que se tenga todo el material para trabajar.
2.- Armar de
acuerdo a las especificaciones dadas por el docente, el circuito del diagrama
No. 1, tomando todas las precauciones necesarias (se trabajara con material
eléctrico).
3.- Una vez
armado el circuito, de acuerdo a las indicaciones dadas, pedir al docente su
revisión para evitar el realizar un corto circuito y dañar el material.
4.- Una vez
revisado el circuito, conectar la clavija a la conexión de la mesa.
5.- Energizar
la mesa desde el tablero de encendido, el circuito no deberá prender.
6.- Energiza el
circuito encendiendo el apagador exterior, Anota tus observaciones en el cuadro
No.1
7.- Mide con el
multímetro que corriente tienes en el foco. Anota tu resultado en el cuadro
No.1
8.- Mide con el
multímetro que voltaje tienes en el foco, anota tus resultados.
9.- Apaga el
interruptor del circuito y baja el interruptor de la mesa.
10.- Desconecta
el circuito.
DIAGRAMA 1
11.- Armar de
acuerdo a las especificaciones dadas por el docente, los circuitos del diagrama
No. 2, tomando todas las precauciones necesarias (se trabajara con material
eléctrico).
12.- Una vez
armados los circuitos, de acuerdo a las indicaciones dadas, pedir al docente su
revisión para evitar el realizar un corto circuito y dañar el material.
13.- Una vez
revisado cada uno de los circuitos, conectar la clavija a uno de ellos primero
y a la conexión de la mesa.
14.- Energizar
la mesa desde el tablero de encendido, el circuito no deberá prender.
15.- Energiza
uno de los circuitos primero encendiendo el apagador exterior, Anota tus
observaciones en el cuadro No.1
16.- Mide con
el multímetro que corriente tienes en los focos. Anota tu resultado en el
cuadro No.1
17.- Mide con
el multímetro que voltaje tienes en el foco, anota tus resultados en el cuadro
No. 1
18.- Apaga el
interruptor del circuito y baja el interruptor de la mesa.
19.- Desconecta
el circuito.
20.- Conectar
la clavija al segundo circuito y a la conexión de la mesa.
21.- Energizar
la mesa desde el tablero de encendido, el circuito no deberá prender.
22.- Energiza
uno de los circuitos primero encendiendo el apagador exterior, Anota tus
observaciones en el cuadro No.1
23.- Mide con
el multímetro que corriente tienes en los focos. Anota tu resultado en el
cuadro No.1
24.- Mide con
el multímetro que voltaje tienes en el foco, anota tus resultados en el cuadro
No. 1
25.- Apaga el interruptor
del circuito y baja el interruptor de la mesa.
26.- Desconecta
el circuito.
DIAGRAMA 2
CUADRO No 1
|
||
CIRCUITO No.
|
MEDICIÓN CON MULTIMETRO
|
OBSERVACIONES
|
1
|
CORRIENTE EN AMPERS ____________
VOLTAJE EN VOLTS
___________
|
|
2A
|
CORRIENTE EN AMPERS ____________
VOLTAJE EN VOLTS
___________
|
|
2B
|
CORRIENTE EN AMPERS ____________
VOLTAJE EN VOLTS
___________
|
|
g) CONCLUSIONES Y
OBSERVACIONES
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
CUESTIONARIO
1.- ¿Cómo conectaste el
multímetro para medir la corriente en los circuitos?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2.- ¿Cómo conectaste el
multímetro para medir el voltaje en los circuitos?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3.- ¿Qué medidas de seguridad
tomaste para evitar un corto circuito en tus circuitos?
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