Circuits with Resistors in Series and Parallel

...

Relación entre voltaje y resistencia:

Si se aplican 10 voltios a una resistencia de un ohmio en un circuito cerrado, fluye por el una corriente de 10 amperios los cuales se pueden medir con un amperímetro. La caída de voltaje en la resistencia es de 10 voltios, medidos con un voltímetro y es opuesto en polaridad al voltaje de la batería.

Si se aumenta el voltaje a 20 y la resistencia sigue siendo de 1 ohmio, esto es causa de una corriente de 20 amperios, mismos que fluirán por la resistencia. La caída de voltaje en la resistencia sigue siendo igual al voltaje de la batería, en este caso 20 voltios.

Otro ejemplo: Si mantenemos el voltaje en 20 voltios y aumentamos la resistencia a 5 ohmios, la corriente bajará a 4 amperios. A esta relación entre el voltaje, la corriente y la resistencia se le llama "LEY DE OHM".

Ley de Ohm:

Resitencias

Ideal Ω

Laboratorio Ω

50

50,5

30

30,3

20

23,7

100

104,5

La fuerza electromotriz es la causa, la corriente es el efecto y la oposición es la resistencia. La relación entre voltaje, corriente y resistencia se compara por analogía con un circuito eléctrico y uno hidráulico. Cuando se aumenta la fuerza electromotriz, se aumenta la corriente, entonces se dice que la corriente es directamente proporcional al voltaje (FEM), si aumentamos al doble el voltaje la corriente crecerá también el doble. También la corriente es inversamente proporcional a la resistencia, en este caso, si la resistencia se hace mayor, la corriente se hará menor.

Como se dio el ejemplo anteriormente, cuando la resistencia se aumento 5 veces la corriente bajo a una quinta parte. Resumiendo, decimos que la corriente es directamente proporcional al voltaje e inversamente proporcional a la resistencia, esta relación se expresa en la ecuación matemática siguiente:

I (corriente o amperaje) es igual a E (voltaje) dividido R (resistencia en ohmios).

Esta relación se conoce como ley de ohm porque fue desarrolada por el físico alemán Georg Simón Ohm (1787-1854). Esta ecuación fue hallada en el año de 1,827.

La ecuación anteriormente descrita nos sirve para hallar la corriente, si el voltaje y la resistencia se conocen

Resultados

Durante la realización de la práctica de laboratorio se obtuvieron los siguientes datos correspondientes al voltaje y la corriente de los circuitos, los cueles, según el caso, se revisaran sus datos variables, ya sea el voltaje o la corriente.

En primer lugar se mostrarán los datos para el circuito en serie, cuyos valores de las resistencias fueron los siguientes:

En la última fila se muestra la suma de las resistencias, los valores que se van a trabajar todo el tiempo son los valores de laboratorio, ya que los otros valores son valores que el profesor tomó como referencia y que buscáramos resistencias que se acercaran a esos valores ideales.

A continuación se presentan los valores del voltaje usados para trabajar en el circuito, este valor del voltaje se usó tanto para el circuito en serie como el circuito en paralelo.

Voltaje fuente

Ideal(V)

Laboratorio (V)

10

9,9

Ya teniendo los valores determinados con los que va a atrabajar en la práctica, con lo que se tienen ya los valores, ya que la corriente se puede o medir con un amperímetro, o también usar la ley de Ohm para calcularlo, con lo tenemos la siguiente tabla:

Req(Ω)

Corriente(A)

voltaje(V)

104,5

0,0947

2,87

Con estos valores es con los que se van a trabajar.

En los circuitos en serie la corriente se mantiene constante, mientras que el voltaje cambia de una resistencia a otra, y el voltaje total se puede obtener por medio de la suma de los voltajes obtenidos en cada resistencia a lo largo del circuito. Los valores tanto teóricos (usando las fórmulas correspondientes, obtenidas de la ley de Ohm) como experimentales con su respectivo error se muestran en la siguiente tabla

voltaje (V)

voltaje teorico(V)

Error %

V1

2,9

2,86

1,06

V2

2,2

2,206

0,27

V3

4,6

4,7825

0,366

Vtotal

9,7

9,8485

1,51

Para el circuito en paralelo se usaron los siguientes valores de resistencias:

(Ω)

R1

82

R2

212

R3

595

Req

53,78

La resistencia equivalente según la teoría, se obtiene como la inversa de la suma, por lo que en un circuito en paralelo la resistencia equivalente va a ser menor que la menor