GRUPO HEUREMA. EDUCACIÓN SECUNDARIA

ENSEÑANZA DE LA FÍSICA Y LA QUÍMICA

subsección: SOLUCIÓN DE PRÁCTICAS DE FÍSICA
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Circuito con dos pilas

 

 

SOLUCIONARIO

 

a) Prepare el multímetro como voltímetro y mida las fuerzas electromotrices e1 y e2 (se desprecia la resistencia interna de las pilas)

 

                              

 

b) Disponga el multímetro como óhmetro y mida las resistencias R1 y R2.

 

                       

 

c) Utilice la ecuación (1) sustituyendo en ella los valores de las fuerzas electromotrices y las resistencias R1 y R2 . Recoja los datos en una tabla y construya la gráfica VAB   eje Y frente a R eje X.

 

 

 

R/ohm

 

VAB teorico

100

0,005144514

0,51445143

150

0,004940364

0,74105455

200

0,004751797

0,95035946

250

0,004577096

1,14427407

300

0,004414786

1,32443568

350

0,004263592

1,49225728

400

0,004122412

1,64896472

450

0,003990282

1,79562668

500

0,003866358

1,93317909

550

0,0037499

2,06244511

600

0,003640253

2,18415163

650

0,003536835

2,29894292

700

0,003439132

2,40739208

750

0,003346681

2,51001058

800

0,00325907

2,60725633

850

0,00317593

2,6995405

900

0,003096926

2,78723338

950

0,003021757

2,87066929

1000

0,002950151

2,95015084

1050

0,00288186

3,02595266

1100

0,002816659

3,0983245

1150

0,002754343

3,16749402

1200

0,002694724

3,23366917

1250

0,002637632

3,29704025

1300

0,002582909

3,35778181

1350

0,002530411

3,41605418

1400

0,002480004

3,47200493

1450

0,002431566

3,52577008

1500

0,002384983

3,57747525

1550

0,002340153

3,62723659

1600

0,002296976

3,67516172

1650

0,002255364

3,72135041

1700

0,002215233

3,76589537

1750

0,002176504

3,8088828

1800

0,002139107

3,85039298

1850

0,002102973

3,89050079

1900

0,00206804

3,9292761

1950

0,002034248

3,96678424

2000

0,002001543

4,00308632

2050

0,001969873

4,03823959

2100

0,001939189

4,07229774

2150

0,001909447

4,10531115

2200

0,001880603

4,13732718

2250

0,001852618

4,16839034

 

 

 

 

 

 

 

d) Calcule la potencia consumida en R utilizando la ecuación (2) y construya la gráfica Potencia en mW eje de ordenadas frente a R en el eje de abscisas.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R/ohm

 

VAB teorico

Potencia

100

0,005144514

0,51445143

2,64660277

150

0,004940364

0,74105455

3,661079

200

0,004751797

0,95035946

4,5159155

250

0,004577096

1,14427407

5,2374526

300

0,004414786

1,32443568

5,84709955

350

0,004263592

1,49225728

6,36237654

400

0,004122412

1,64896472

6,79771161

450

0,003990282

1,79562668

7,16505595

500

0,003866358

1,93317909

7,4743628

550

0,0037499

2,06244511

7,73396334

600

0,003640253

2,18415163

7,95086387

650

0,003536835

2,29894292

8,13098237

700

0,003439132

2,40739208

8,27933804

750

0,003346681

2,51001058

8,40020415

800

0,00325907

2,60725633

8,49723194

850

0,00317593

2,6995405

8,57355169

900

0,003096926

2,78723338

8,63185548

950

0,003021757

2,87066929

8,67446542

1000

0,002950151

2,95015084

8,70338999

1050

0,00288186

3,02595266

8,72037096

1100

0,002816659

3,0983245

8,72692249

1150

0,002754343

3,16749402

8,72436382

1200

0,002694724

3,23366917

8,7138469

1250

0,002637632

3,29704025

8,69637955

1300

0,002582909

3,35778181

8,67284516

1350

0,002530411

3,41605418

8,6440194

1400

0,002480004

3,47200493

8,61058444

1450

0,002431566

3,52577008

8,57314114

1500

0,002384983

3,57747525

8,53221942

1550

0,002340153

3,62723659

8,4882873

1600

0,002296976

3,67516172

8,44175853

1650

0,002255364

3,72135041

8,39299932

1700

0,002215233

3,76589537

8,34233407

1750

0,002176504

3,8088828

8,29005037

1800

0,002139107

3,85039298

8,2364034

1850

0,002102973

3,89050079

8,18161968

1900

0,00206804

3,9292761

8,12590036

1950

0,002034248

3,96678424

8,06942421

2000

0,002001543

4,00308632

8,01235004

2050

0,001969873

4,03823959

7,95481903

2100

0,001939189

4,07229774

7,89695662

2150

0,001909447

4,10531115

7,83887427

2200

0,001880603

4,13732718

7,78067099

2250

0,001852618

4,16839034

7,72243467

 

 

e) Prepare un juego de resistencias y mida sus valores y colóquelos en una tabla. Luego, disponga  el voltímetro  como indica la figura  1 y mida VAE para cada resistencia R . Calcule la potencia consumida en R.

 

R/ohmio

V/V

potencia /W

Potencia/mW

119

0,56

0,00263529

2,63529412

159

0,75

0,00353774

3,53773585

225

1,02

0,004624

4,624

286

1,23

0,00528986

5,28986014

337

1,42

0,00598338

5,98338279

507

1,92

0,00727101

7,27100592

564

2,08

0,00767092

7,67092199

715

2,41

0,00812322

8,12321678

790

2,56

0,0082957

8,2956962

900

2,76

0,008464

8,464

996

2,93

0,00861938

8,61937751

1000

2,93

0,0085849

8,5849

1101

3,08

0,00861617

8,61616712

1106

3,08

0,00857722

8,57721519

1212

3,23

0,008608

8,6080033

1212

3,22

0,00855479

8,55478548

1248

3,27

0,00856803

8,56802885

1318

3,36

0,00856571

8,56570561

1432

3,49

0,00850566

8,50565642

1564

3,62

0,00837877

8,37877238

1661

3,71

0,00828663

8,28663456

1778

3,81

0,00816429

8,16428571

1880

3,9

0,00809043

8,09042553

2020

4

0,00792079

7,92079208

2160

4,09

0,00774449

7,74449074

 

f) Represente en una misma gráfica los valores obtenidos del voltaje en c) y en e)..

 

 

 

En esta gráfica la línea continua representa el voltaje VAB   obtenido con la ecuación (1). La gráfica es la misma que la del apartado c) solo que se han quitado los puntos y se ha dejado como una línea continua. Los puntos corresponden al voltaje medido con el voltímetro.

 

 

g) Haga lo mismo para la potencia.

 

 

 

En esta gráfica la línea continua es la misma que la gráfica del apartado d) pero con los puntos eliminados y se ha dejado la gráfica como una línea continua. Los puntos es la potencia que aparece en la tabla del apartado e).

 

 

h) Calcule la resistencia R mediante la ecuación (3) y la potencia máxima mediante la ecuación (4)

 

 

 

Ambos valores corresponden al máximo de la curva de potencia

 

 

i)      A partir de la tabla de valores del apartado e) complétela con el inverso de los voltajes y los inversos de las resistencias y represente gráficamente (eje Y) frente a (eje X) .Compare la pendiente y ordenada en el origen obtenida de esta recta  con los valores que se deducen a partir de los experimentales que midió en el apartado a)

 

 

R/ohmio

V/V

1/R

1/V

119

0,56

0,00840336

1,78571429

159

0,75

0,00628931

1,33333333

225

1,02

0,00444444

0,98039216

286

1,23

0,0034965

0,81300813

337

1,42

0,00296736

0,70422535

507

1,92

0,00197239

0,52083333

564

2,08

0,00177305

0,48076923

715

2,41

0,0013986

0,41493776

790

2,56

0,00126582

0,390625

900

2,76

0,00111111

0,36231884

996

2,93

0,00100402

0,34129693

1000

2,93

0,001

0,34129693

1101

3,08

0,00090827

0,32467532

1106

3,08

0,00090416

0,32467532

1212

3,23

0,00082508

0,30959752

1212

3,22

0,00082508

0,31055901

1248

3,27

0,00080128

0,3058104

1318

3,36

0,00075873

0,29761905

1432

3,49

0,00069832

0,28653295

1564

3,62

0,00063939

0,27624309

1661

3,71

0,00060205

0,26954178

1778

3,81

0,00056243

0,26246719

1880

3,9

0,00053191

0,25641026

2020

4

0,00049505

0,25

2160

4,09

0,00046296

0,24449878

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Comparamos los valores

 

            Diferencia en          

             Diferencia en          

 

En la gráfica siguiente se han representado   las dos rectas   

 

 

 

 

 

Las mayores diferencias se producen con las resistencias más pequeñas.