LABORATORIO DE FÍSICA IIPRÁCTICA N°4 LEY DE OHM Profesor: Mg. Asunción Cano Echevarría Alumnos: De la Cruz Anticona, Shirley Mirna 12100047 Guardales Martel, Piero Fabio 14100008 Mera Villalobos, Renzo Alvaro 14100012 Velti Llaiqui, Carmen Analí 14100021 Horario: Lunes – 8:00am-10:00am 2014 LEY DE OHM 2014 2 PROCEDIMIENTO Completar las tablas variando el valor inicial del reóstato para el circuito ya construido: TABLA 1. Resistencia de 100 x 10 3 Ω Medida 01 02 03 04 05 06 07 08 V(Voltios) 0.9 2.0 3.1 5.1 7.4 9.2 10.9 13.0 I (Amperios) 0.01 0.02 0.03 0.05 0.07 0.09 0.11 0.13 X Y XY X 2 0.01 0.9 0.009 0.0001 0.02 2 0.4 0.0004 0.03 3.1 0.093 0.0009 0.05 5.1 0.255 0.0025 0.07 7.4 0.518 0.0049 0.09 9.2 0.828 0.0081 0.11 10.9 1.43 0.0121 0.13 13 0.839 0.0169 Σ 0.51 51.6 4.372 0.0459 LEY DE OHM 2014 3 TABLA 2. Resistencia de 150 x 10 3 Ω Medida 01 02 03 04 05 06 07 08 V(Voltios) 1.3 2.9 4.3 6.1 8.9 10.6 12.2 14.8 I (Amperios) 0.01 0.02 0.03 0.04 0.06 0.07 0.08 0.1 TABLA 3. Resistencia de 200 x 10 3 Ω Medida 01 02 03 04 05 06 07 08 V(Voltios) 1,2 2,1 4,2 6,1 8,1 10,5 12,1 14,5 I (Amperios) 0,006 0,01 0,02 0,03 0,03 0,04 0,06 0,07 X Y XY X 2 0.01 1.3 0.013 0.0001 0.02 2.9 0.058 0.0004 0.03 4.3 0.129 0.0009 0.04 6.1 0.244 0.0016 0.06 8.9 0.534 0.0036 0.07 10.6 0.742 0.0049 0.08 12.2 0.976 0.0064 0.1 14.8 1.48 0.01 Σ 0.41 61.1 4.176 0.0279 LEY DE OHM 2014 4 TABLA 4. Resistencia de 240 x 10 3 Ω Medida 01 02 03 04 05 06 07 08 V(Voltios) 2.2 4.7 6.9 8.9 9.7 11.6 14.6 16.9 I (Amperios) 0.01 0.02 0.03 0.04 0.04 0.05 0.06 0.07 X Y XY X 2 0,006 1,2 0,0072 0.000036 0,01 2,1 0,021 0.0001 0,02 4,2 0,084 0.0004 0,03 6,1 0,183 0.0009 0,03 8,1 0,243 0.0009 0,04 10,5 0,42 0.0016 0,06 12,1 0,726 0.0036 0,07 14,5 1,015 0.0049 Σ 0,266 58.8 2,6992 0.01246 LEY DE OHM 2014 5 – – TABLA 5. Resistencia de 300 x 10 3 Ω Medida 01 02 03 04 05 06 07 08 V(Voltios) 2,4 2,9 5,9 6,1 8,9 11,8 12,0 14,6 I (Amperios) 0,008 0,01 0,02 0,02 0,03 0,04 0,04 0,05 X Y XY X 2 0.01 2.2 0.022 0.0001 0.02 4.7 0.094 0.0004 0.03 6.9 0.207 0.0009 0.04 8.9 0.356 0.0016 0.04 9.7 0.388 0.0016 0.05 11.6 0.580 0.0025 0.06 14.6 0.876 0.0036 0.07 16.9 1.183 0.0049 Σ 0.32 75.5 3.706 0.0156 LEY DE OHM 2014 6 – X Y XY X 2 0.008 2,4 0.0192 0.000064 0.01 2,9 0.029 0.0001 0.02 5.9 0.118 0.0004 0.02 6,1 0.122 0.0004 0.03 8,9 0.267 0.0009 0.04 11,8 0.472 0.0016 0.04 12 0,48 0.0016 0.05 14.6 0.73 0.0025 Σ 0.218 64,6 2,2372 0.007564 LEY DE OHM 2014 7 CUESTIONARIO 1. Construir la gráfica V vs. O en el papel milimétrico para cada una de las 5 resistencias Las gráficas se encuentran en el anexo. 2. ¿En la experiencia realizada se cumple la ley de Ohm? Explique brevemente. Si, ya que la ley de ohm se trabaja con resistencias que no se alteran con el paso del tiempo y es el tipo de resistencias utilizadas en el laboratorio; es por eso que al reemplazar los datos obtenidos en la fórmula que nos brinda la ley de ohm se cumple con el valor de la resistencia del tablero de resistencias. 3. Si se cumple la ley de Ohm, ¿Qué representa la pendiente? LEY DE OHM 2014 8 Según la teoría de rectas, la pendiente es una recta que se halla Dónde: Y 2 –Y 1 , es la variación de potenciales eléctricos. X 2 – X 1 , es la variación de intensidad de corriente eléctrica. Haciendo una comparación con la ley de Ohm: Reemplazamos: R = M V = Y (ordenadas) I = X (abscisas) Con lo demostrado anteriormente, se llega a la conclusión que R es equivalente a la pendiente de la recta. 4. Hallas la relación entre la diferencia de potencial y la corriente eléctrica en cada una de las resistencias. Se cumple por la ley de Ohm: V=IR Despejando R, tenemos : LEY DE OHM 2014 9 1. Resistencia de 100x10 3 : 2. Resistencia de 150x10 3 : 3. Resistencia de 200x10 3 : 4. Resistencia de 240x10 3 : LEY DE OHM 2014 10 5. Resistencia de 300x10 3 : 5. Estimar la corriente eléctrica producida en piel seca y mojada de un ser humano. La resistencia del cuerpo humano a una intensidad de corriente varia por muchos motivos como la edad, sexo, tensión aplicada y tipo de piel. Como vemos en el siguiente cuadro: LEY DE OHM 2014 11 CURVA DE SEGURIDAD: 6. Para una tensión de 250V aplicada sobre una extremidad humana, ¿Qué implicancias clínicas puede traer una situación en la que una persona es sometida a estas tensiones (220V) con la piel seca y mojada? En la siguientes condiciones: a. Aislado del piso de cemento No ocurre nada porque “no haces tierra” es decir no cierras el circuito y por eso no sientes la corriente eléctrica. b. Sin aislarse de un piso de cemento (descalzo) Cuando una persona toca un cable de corriente y tiene los pies en tierra, está ofreciendo un camino a la corriente a través de él o ella a tierra. Una persona con la piel seca, ofrece una resistencia aproximada de 100.000 ohmios. Así pues, aplicando la fórmula, si toca un cable activo y tierra, lo atravesará una corriente de 220/100.000 que da 2,2 miliamperios, una descarga pequeña que produce un ligero cosquilleo o un calambre soportable. Sin embargo, estas condiciones pueden variar de forma drástica con la humedad. LEY DE OHM 2014 12 Si la persona está sudando o mojada y sobre suelo húmedo, la resistencia se reduce muchísimo, puede bajar hasta los 1.000 ohmios. En ese caso la intensidad que la atravesará será muy alta: 220/1.000 da 220 miliamperios. Esta descarga es lo suficientemente alta como para producir dolor, parada respiratoria, contracciones musculares involuntarias y, en casos extremos, la muerte. Datos de corriente para un segundo de exposición. La corriente está en miliamperios (mA): 1 mA Es el límite inferior de percepción. La sensación, si existe, es de un ligero hormigueo. No obstante, ya hemos visto con qué facilidad se puede aumentar la cantidad de corriente en condiciones de humedad. ¡Mucho cuidado! 5 mASe siente un ligero calambre, no es doloroso pero sí desagradable. No llega a producir contracciones musculares bruscas y podemos librarnos con facilidad. Entre 6 y 30 mA Se produce un calambrazo doloroso con pérdida del control de los músculos. Entre 50 y 250 mA Dolor fuerte, parada respiratoria, contracciones musculares severas, si estamos tocando un cable con la mano, los músculos contraerán los dedos involuntariamente y podemos quedar “pegados”. En casos extremos se puede producir la muerte. Entre 1.000 y 4.300 mA Fibrilación ventricular del corazón. Contracción muscular y daño de sistema nervioso. Muerte muy probable. Corrientes más altasParo cardiaco, quemaduras graves y muerte casi segura.