Comprobación de la ley de Ohm

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Comprobación de la ley de Ohm

Material experimental

Para llevar a cabo esta práctica se necesitará:

Resistencia lineal variable
Voltímetro.
Amperímetro
Cables y conexiones.
Fuente de alimentación.

Introducción teórica

En los conductores denominados óhmicos (la mayoría) la intensidad de corriente que circula es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada

$\begin{displaymath} \Delta V = I R \end{displaymath}$

(30.1)

donde la constante recibe el nombre de resistencia óhmica del conductor.

Esta resistencia es directamente proporcional a la longitud del mismo e inversamente proporcional a su sección , con lo cual

$\begin{displaymath} R=\rho\frac{l}{S} \end{displaymath}$

(30.2)

donde la constante de proporcionalidad $\rho$ recibe el nombre de resistividad.

Realización práctica

Circuito para comprobar la ley de Ohm. $\psfig{file=figuras/ohm.ps}$ Para hacer esta práctica hay que montar primero un circuito donde la corriente caiga a través de la resistencia variable (realmente un hilo resistivo cuya longitud podemos variar a nuestro antojo) pudiéndose medir simultáneamente la caída de potencial y la intensidad. Para ello habremos de poner el voltímetro en paralelo con el circuito y el amperímetro en serie con él. Es muy importante no aumentar desmesuradamente la corriente, cuidando siempre que las magnitudes medidas estén dentro del rango de los aparatos para no quemar éstos. Esta instalación se puede observar en la figura 30.1.

Después habrá que analizar como pueden variar la resistencia en función de la longitud de hilo resistivo que se tenga. Para ello procedamos por pasos.

Midiendo la resistencia cuando la longitud del hilo sea nula tendremos una contribución a la resistencia en una posición cualquiera.
Después habrá que tomar una serie de puntos significativos de la función , es decir, de cómo varía la resistencia con la longitud del hilo. Para ello, como la contribución inicial ya ha sido medida y es , haciendo uso de la ecuación (30.1) y siguientes podemos poner

$\begin{displaymath}R_h = R_t - R_0\end{displaymath}$

donde será la resistencia del hilo que queremos medir, y la resistencia total, medida como $R_t = \frac{V}{I}$ . Por último recordando (30.2) tendremos:

$\begin{displaymath}\frac{V}{I}= \frac{\rho}{S} l + R_0.\end{displaymath}$

Se toman medidas de y de y cuando se representen en una hoja de papel milimetrado frente a se deberá obtener una recta. De aquí se consiguen tres cosas

Una demostración de que la ley de Ohm es cierta.
Un valor de $\frac{\rho}{S}$ , que será la pendiente de dicha recta.
Un ``chequeo'' de la práctica, ya que la extrapolación de los puntos con $l\neq 0$ en su corte con el eje deberán dar como valor nuevamente .

Escribe en tu cuaderno todo lo que has hecho junto con una (pequeña) biografía de Ohm.
Si eres valiente ajusta los datos haciendo una regresión lineal, bien a mano o con la calculadora. Si no sabes lo que es una regresión lineal búscalo en algún libro de matemáticas (o de prácticas de laboratorio) o pregúntaselo a tu profesor.