INTRODUCCION

La importancia de esta ley reside en que verifica la relacin entre la diferencia de potencial en bornes de una resistencia oimpedancia, en general, y la intensidad de corriente que circula a su travs. Con ella se resuelven numerosos problemas elctricos no solo de la fsica y de la industria sino tambin de la vida real como son los consumos o las prdidas en las instalaciones elctricas de las empresas y de los hogares. Tambin introduce una nueva forma para obtener lapotencia elctrica, y para calcular la energa elctrica utilizada en cualquier suministro elctrico desde las centrales elctricas a los consumidores. La ley es necesaria, por ejemplo, para determinar qu valor debe tener una resistencia a incorporar en un circuito elctrico con el fin de que este funcione con el mejor rendimiento. La ecuacin matemtica que describe est relacin es:

I=V/RDonde,Ies la corriente que pasa a travs del objeto en amperios,Ves la diferencia de potencial de las terminales del objeto en voltios.Res la resistencia en ohmnios ().Especficamente, la ley de Ohm dice que laRen esta relacin es constante, independientemente de la corriente. El estudio de la ley de Ohm y los circuitos de corriente continua es un excelente mtodo para aprender a manejar conexiones e instrumentos de medida como el voltmetro, ampermetro y fuente de alimentacin. La Ley de Ohm, postulada por el fsico y matemtico alemnGeorg Simon Ohm, es una de las leyes fundamentales. En este trabajo demostraremos que si tenemos un circuito elctrico presente en cualquier lugar en el que nos encontremos, vamos a poder saber su potencial elctrico y su energa en Amperes.

Objetivos

Estudiar la ley de ohm. Determinar la relacin matemtica entre la corriente elctrica que pasa por un resistor y el voltaje en los extremos.

Marco tericoLey de OhmLa ley de Ohm establece que, a una temperatura dada, existe una proporcionalidad directa entre la diferencia del potencial que se aplica entre los extremos de un conductor y la intensidad de la corriente que circula por l. La relacin matemtica que expresa esta ley fue establecida y demostrada por G.S. Ohm en 1827, y la podemos escribir como: R V I = (18-1) donde R representa la resistencia elctrica, que se mide en ohmios (), siempre que V se mida en voltios (V) e I en amperios (A). La ley de Ohm no es una propiedad general de la materia; aquellos materiales que la obedecen se denominan "conductores hmicos" o "conductores lineales"; en caso contrario, el conductor se denomina "no lineal". En esta prctica, se estudiar el comportamiento de los resistores compactos de uso extendido en los laboratorios y en la tcnica, a fin de averiguar si cumplen o no la ley de Ohm. Para ello se har circular una intensidad de corriente por una resistencia y se medir la diferencia de potencial que se establece entre sus extremos. Esta intensidad de corriente se variar en el transcurso de la experiencia mediante un reostato, segn el dispositivo que se describir en el apartado correspondiente.

Resistencia ElctricaEs una propiedad de cada material de oponerse al movimiento de cargas elctricas, es decir, al paso de corriente elctrica. Cada material tiene una resistividad caracterstica que puede variar con la temperatura y con el contenido de impurezas. Se indica con la letrary se mide enW-m o enW-cm (W= ohmnio)

Resistencia de un conductorLa resistencia de un material es directamente proporcional a su longitud e inversamente proporcional a su seccin. Se calcula multiplicando un valor llamado coeficiente de resistividad (diferente en cada tipo de material) por la longitud del mismo y dividindolo por su seccin (rea).

= Coeficiente de resistividad del materiall = Longitud del conductors = Seccin del conductor

Adems de los conductores y los aisladores encontramos otros dos tipos de elementos: los semiconductores y los superconductores. En los semiconductores el valor de la resistencia es alto o bajo dependiendo de las condiciones en las que se encuentre el material, mientras que los superconductores no tienen resistencia.El cdigo de colores de las resistenciasLas resistencias son elementos pasivos muy comunes en los circuitos, ya que son indispensables en cualquier diseo elctrico o electrnico. Posteriormente conoceremos algunas de sus aplicaciones. Para identificar su valor se usa el llamado cdigo de colores. En la figura 3 ilustramos una resistencia tpica. Tiene un cuerpo cilndrico de uno a dos centmetros de longitud, con un segmento de alambre a cada lado

Figura1. Un resistor tpicoEn su superficie tiene tres o cuatro bandas de colores, igualmente espaciadas, ms cercanas a uno de los extremos. Si sujetamos la resistencia con la mano izquierda, por el lado donde estn ubicadas las bandas de colores, podemos deducir su valor si sabemos el nmero que representa cada color. La tabla 1muestra el cdigo de colores de las resistencias. Tenemos que usarla para saber la equivalencia entre los colores y los nmeros del 0 al 10. Por otro lado, las dos primeras bandas de izquierda a derecha corresponden a los dos primeros dgitos del valor de la resistencia. La tercera banda es la potencia de 10 por la cual debe multiplicarse los dos dgitos mencionados. La cuarta banda representa la tolerancia en el valor de la resistencia. Las resistencias que usaremos en este manual tienen tres tolerancias posibles: 5%, identificadas con una banda dorada, 10%, con una plateada, y 20%, sin banda. En el caso de la resistencia de la figura 3, y con ayuda de la tabla 1, podemos decir que su valor es de (24 2.4) k. Esto se obtiene al identificar la primera banda como roja = 2, la segunda, amarilla = 4, la tercera, naranja = 3, y la cuarta, plateada = 10%. El resultado se confecciona como 24 103 , al 10%. El 10% de 24 es 2.4. Debemos mencionar que 103 equivale al prefijo kilo, abreviado k, en el Sistema Internacional de unidades. La resistencia se mide en ohmios, abreviados con la letra griega omega mayscula, . Por otro lado, 103 = 1000 y es lo mismo que 1 k.Ejemplo 1.Identificar el valor de la resistencia de la figura 2.

Figura2. Una resistencia tpica al 5%Solucin: La resistencia debe tomarse de tal forma que el extremo hacia el cual las bandas coloreadas estn recorridas quede a la izquierda. Ahora las bandas se identifican de izquierda a derecha. La primera es verde. De la figura 3 vemos que este color corresponde al nmero 5. La segunda es azul, es decir, corresponde al 6. La tercera, negra, es el 1. La cuarta es dorada, lo que implica un 5% de tolerancia. El valor buscado se escribe como: 56x101,o bien, 560. El 5% de 560 es 560x0.05 = 28. El valor final es: (56028).ColorPrimera bandaPrimer dgitoSegunda bandaSegundo dgitoTercera bandaTercer dgitoCuarta bandaTolerancia

Negro001

Marrn1110

Rojo22100

Naranja331000

Amarillo4410000

Verde55100000

Azul661000000

Violeta7710000000

Gris88100000000

Blanco991000000000

Dorado0.15%

Plateado0.0110%

Ninguno20%

Figura3. El cdigo de colores para las resistencias

Ley de ohm

Formulario FORMULA

V= INTENSIDAD POR RESISTENCIA Circuito

Calcular el voltaje de un circuito elctrico de una batera de carro que cuenta con una intensidad de 2 Amperes y una resistencia de 10

SI V= I * R SolucinI= 2AR = 10 2 * 10 = 20 V

Aplicacin

Aplicaciones del Voltaje en Electrocardiograma (ECG/ EKG).- Es la grfica que se obtiene gracias a un electrocardigrafo que mide los impulsos elctricos del corazn.Se colocan electrodos a nivel del corazn, sobre la piel. Estos transmiten las seales elctricas que son registradas en el electrocardigrafo y son interpretadas en una grfica. El potencial registrado por el electrocardigrafo tiene una amplitud aproximada de 1microvolt.

Desfibrilador. - Es un aparato que restablece el ritmo cardaco mediante una fuerte descarga elctrica. Los desfibriladores analizan el ritmo cardaco del paciente a travs de unos electrodos, y mandan su seal a una computadora que las interpreta y emite una seal si se necesita una descarga que va directo al corazn. Estas descargas son de alrededor de 100volts

Encefalograma / Electroencefalograma (EEC).- Es un estudio que nos da una imagen de la actividad elctrica en el cerebro. Fue descubierto en 1929 por el Dr. Hans Berger. Esta prueba diagnstica se realiza con un encefalgrafo. El encefalgrafo consta de electrodos que transmiten seales de entre 10-200 micro volts y que se colocan en el cuero cabelludo, las ondas elctricas (alfa, beta, gama y delta) emitidas por el cerebro se pasan a un convertidor que las filtra, amplifica e interpreta.

Neurofeedback.- Es un tratamiento que permite ejercitar al cerebro para ayudarlo a que funcione mejor. Los equipos de Neurofeedback constan de: Computadora del paciente, Computadora del terapeuta, Software especializado, Amplificador de seales EEG, Electrodos, Sistema de sonido y Cableado especfico. Cuando el paciente ve una imagen o un juego en su computadora, los electrodos conectados a su cabeza mandan seales a la computadora del intrprete y as puede estimular especficamente el cerebro tratado mediante imgenes o sonidos.

Intensidad

FORMULA

I = VOLTAJE / RESISTENCIA Circuito

Calcular la intensidad de un circuito de una plancha elctrica que cuenta con un voltaje = 110 v , y una resistencia de 5 .

SI I = V / R SolucinV= 110 VR= 5 110 / 5 = 22 A

Aplicacin

Intensidad de corriente elctricaLa intensidad de corriente es la cantidad de carga elctrica que pasa a travs del conductor por unidad de tiempo (por segundo), por lo tanto el valor de la intensidad instantnea. Si la intensidad permanece constante, utilizando incrementos finitos de tiempo. Si por el contrario la intensidad es variable la frmula anterior nos dar el valor de la intensidad media en el intervalo de tiempo considerado. La unidad de intensidad de corriente en el Sistema internacional de unidades es el amperio. La intensidad de corriente y el cuerpo humanoLos daos causados por una descarga elctrica dependen de la intensidad de corriente que circula por el cuerpo. Segn la ley de Ohm (I = (VA - VB)/R. Cuando circula la corriente elctrica, existe un flujo de cargas. En el caso de un circuito elctrico, los electrones se desplazan desde un borne del generador hasta el otro (un borne es cada uno de los polos de un generador). Para cuantificar el nmero de cargas que circulan en la unidad de tiempo se utiliza una magnitud denominada intensidad de corriente. La intensidad de corriente (I) es la cantidad de carga elctrica que atraviesa un conductor en un tiempo determinado.

Resistencia

FORMULA

R = VOLTAJE / INTENSIDAD Circuito

Calcular la resistencia de un circuito de una control de tv que cuenta con un voltaje = 10 V, y una intensidad de 0.8 A.

SI R = V / I SolucinV= 10 VI= 0.8 A 40 / 0.8 = 50

Aplicacin

Tienen un uso muy amplio, se pueden utilizar como elementos disipadores, como dispositivos para controlar la intensidad de corriente elctrica, o para disminuir y controlar un voltaje. Tambin se pueden usar para instrumentos de medicin, se utilizan para polarizar transistores, como filtros eliminando corrientes parsitas que impiden el funcionamiento de un circuito electrnico, se utilizan en compensadores de circuitos de control y para polarizar amplificadores operacionales. En general son dispositivos de un uso muy amplio en electrnica.El factor resistivo en electrnica se aprovecha para crear una cada de tensin para controlar intensidades, modificar tiempos de carga y descarga en condensadores para variar la frecuencia en osciladores y un sin fin de utilidades. En definitiva, las resistencias sirven para limitar el flujo de la electricidad segn las necesidades del circuito.Se lo utiliza para limitar el flujo de corriente que circula sobre una pista o cable, el paso de esta corriente sobre la resistencia genera una cada de tensin o voltaje. Para calcular los valores de estas magnitudes se utiliza la ley de ohm: V = I*R Tambin debes tener en cuenta la potencia que disipar la resistencia, ya que si utilizas una resistencia de menor potencia esta se sulfata. P = V*I De igual manera se emplean en la instalacin elctrica de:Una casa, ya que todos los focos no pueden recibir la corriente directa que proviene de la calle ,ya que si no se fundiran estos focos por que supera su lmite de voltaje.En los carros ya que todo componente usa un cierto voltaje y no pueden recibir el voltaje directo de la batera del carro.En las consolas de videojuegos porttiles, celulares, televisiones, refrigeradores, congeladores, lmparas, en un sinfn de uso ya que si no estos aparatos sufriran una falla en sus dispositivos electrnicos por la alta intensidad de la corriente que fluye de la batera o recepcin de donde proviene la corriente elctrica.

Potencia

FORMULA

P = VOLTAJE / INTENSIDAD Circuito

Calcular la potencia de un circuito elctrico que cuenta con un voltaje = 12 V, y una resistencia de 6

AplicacinSI P = V * I SolucinV= 10 V Primeros tenemos que obtener intensidad R = 6 I = V / R I = 12 V / 6 = 2 A Despus Calcularemos la potencia con el valor obtenido. P = 12 V * 2 A = 24 W

En una bombilla ordinaria puede leerse la inscripcin 60 W-220 V. Con estos datos se trata de determinar: a) la intensidad de corriente que pasa por la bombilla cuando est conectada a la red. b) El valor en de su resistencia elctrica. c) la energa elctrica expresada en joules y en kW-h que consume al cabo de dos horas de estar encendida.La potencia elctrica P consumida en una resistencia puede expresarse bien en la forma P = I.V siendo I la intensidad de corriente, V la cada de potencial entre sus extremos, bien en la forma P = I. R que combina la anterior ecuacin con la ley de Ohm V = I.R.a) El valor de la intensidad se obtiene a partir de la primera ecuacin sustituyendo los datos que aparecen grabados en la bombilla:P = i.Vi = P/V = 60 W/220 V 0,27 Ab) El valor de la resistencia puede calcularse, bien utilizando la segunda expresin de la potencia, bien a partir de la ley de Ohm:V = i.RR = V/i = V/P = (220 V)/60 W 807c) El valor de la energa elctrica consumida en joules resulta de aplicar la nocin de potencia como energa por unidad de tiempo:P = We/t We = P.tDado que cada hora consta de 3 600 segundos, resulta:We = 60.2.3600 = 4,32.105.JRecordando que 1 W = 10 kW, el resultado en kW-h vendr dado por:We = 60.10.kW.2.h = 0,12.kW.h CONCLUSIONES

Realizado el trabajo se pudo concluir que la corriente fluye por un circuito donde la cantidad de corriente que fluye por el mismo es directamente proporcional a la fuerza aplicada. Esto puede ser visto en los datos obtenidos en la primera parte del experimento donde a medida que aumentaba el voltaje tambin aumentaba la corriente. Los datos obtenidos nos ayudaron a determinar y comprobar la Ley de Ohm en un circuito.. La ley de OHM se cumple tanto en circuitos seriales como en paralelos.