GRUPO HEUREMA. EDUCACIÓN SECUNDARIA

ENSEÑANZA DE LA FÍSICA Y LA QUÍMICA

subsección: SOLUCIÓN DE PRÁCTICAS DE FÍSICA
para imprimir(pdf)
volver a inicio

Teoría y  experimento en un circuito eléctrico

 

Solución

 

1) Monte el circuito de la figura 1 con la primera resistencia r2 , la de valor próximo a 5 W. Mida el valor de esa resistencia con el multímetro utilizado como óhmetro

                                                          

                                                           r2= 4,8 W

 

Coloque sucesivamente resistencias R  medidas  con el óhmetro y anote para cada una el valor leído en el amperímetro con su signo que puede ser negativo o positivo.

 

2) Represente en una misma gráfica la intensidad experimental y la teórica frente a R. Compruebe para que valor de R se anula la corriente IA,  compare este valor  con el proporcionado por la ecuación (2)

Tabla IA y IB

 

 

E1-E2=8,86

E2*r1=489,5

r1+r2=104,5

r1*r2=478,56

 

 

 

 

 

 

r2=4,8

r1=99,7

E1=13,77 V

E2=4,91 V

R/ohmios

I/mA

R(E1-E2)-E2r1

R(r1+r2)+r1r2

Iteórica

4,6

-380

-448,771

959,26

-467,830411

9,8

-230

-402,699

1502,66

-267,990763

13,9

-146

-366,373

1931,11

-189,721456

18,7

-107

-323,845

2432,71

-133,121087

19,6

-110

-315,871

2526,76

-125,01029

24,3

-80

-274,229

3017,91

-90,8671895

32,8

-35,4

-198,919

3906,16

-50,9244373

47

-10

-73,107

5390,06

-13,5632999

72,3

20

151,051

8033,91

18,8016794

94

28,5

343,313

10301,56

33,3263117

143

43

777,453

15422,06

50,4117478

 

 

 

La línea continua representa los valores tóricos y los experimentales son los puntos discretos,

De la gráfica se deduce que IA es cero cuando .

 

La ecuación (2) da el siguiente valor

 

 

 

 

 

 

3) Cambie la resistencia r2 por la de valor próximo  10 W y opere como anteriormente. Los resultados aparecen en la tabla IIA

 

 

Coloque sucesivamente resistencias R  medidas  con el óhmetro y anote para cada una el valor leído en el amperímetro con su signo que puede ser negativo o positivo.

 

4) Represente en una misma gráfica la intensidad experimental y la teórica frente a R. Compruebe para que valor de R se anula la corriente IA,  compare este valor  con el proporcionado por la ecuación (2)

 

 

 

 

Tabla IIA y IIB

 

 

r2=10,6

r1=99,7

E1=14,25V

E"=4,98 V

E1-E2=9,27V

r1+r2=110,3

r1*r2=1056,82

 

 

 

 

 

 

 

R/ohmios

I/mA

R(E1-E2)-E2r1

R(r1+r2)+r1r2

C/D

 

 

1,8

-340

-479,82

1255,36

-382,217053

 

 

4,2

-250

-457,572

1520,08

301,018367

 

 

9,2

-170

-411,222

2071,58

198,506454

 

 

16,1

-82,6

-347,259

2832,65

122,591566

 

 

33

-35,8

-190,596

4696,72

40,5806605

 

 

49,2

-4,9

-40,422

6483,58

6,23451858

 

 

74

17,7

189,474

9219,02

20,5525099

 

 

84

22,4

282,174

10322,02

27,337091

 

 

98

31,8

411,954

11866,22

34,7165315

 

 

146,5

44,1

861,549

17215,77

50,0441746

 

 

215

52

1496,544

24771,32

60,4143824

 

 

274

59,4

2043,474

31279,02

65,3304995

 

 

325

61,3

2516,244

36904,32

68,1829119

 

 

555

67,8

4648,344

62273,32

74,6442297

 

 

593

68,1

5000,604

66464,72

75,2369678

 

 

 

 

La línea continua representa los valores tóricos y los experimentales son los puntos discretos,

 

De la gráfica se deduce que IA es cero cuando .

La ecuación (2) da el siguiente valor

 

5) Cambie la resistencia r2 por la de valor próximo  27 W y opere como anteriormente. Los resultados aparecen en la tabla IIIA

r3=26,6 W

 

 

E1-E2=8,72

E2*r1=491,5

r1+r2=126,3

r1*r2=2652

 

 

 

 

 

 

r2=26,6

r1=99,7

E1=13,65 V

E2=4,93 V

R/ohmios

I/mA

R(E1-E2)-E2r1

R(r1+r2)+r1r2

Iteórica

4,8

-105

-449,665

3258,24

138,008557

10,1

-78,4

-403,449

3927,63

102,720725

14,7

-67

-363,337

4508,61

80,5873651

26,6

-40,2

-259,569

6011,58

43,1781661

35,9

-22

-178,473

7186,17

24,8356218

40,9

-15,9

-134,873

7817,67

17,2523271

45,6

-5,2

-93,889

8411,28

11,1622726

53,3

-3,2

-26,745

9383,79

2,85012772

55,2

-1,8

-10,177

9623,76

1,05748689

60,5

1,2

36,039

10293,15

3,50126055

65,3

3,6

77,895

10899,39

7,14673023

75,1

9,3

163,351

12137,13

13,4587831

91,8

17,8

308,975

14246,34

21,6880265

144,7

30,5

770,263

20927,61

36,8060662

215

39,2

1383,279

29806,5

46,4086357

 

6) Represente en una misma gráfica la intensidad experimental y la teórica frente a R. Compruebe para que valor de R se anula la corriente IA,  compare este valor  con el proporcionado por la ecuación (2)

 

 

 

 

De la gráfica se deduce que IA es cero cuando .

 

La ecuación (2) da el siguiente valor

 

 

En las tres tandas de medidas se ha  mantenido constante r1=99,7  , los valores de 1 y 2

han oscilado a pesar de utilizar las mismas pilas , ello es debido que al cerrar los circuitos las pilas pierden algo de energía y dado que las intensidades son relativamente altas es necesario hacer las medidas muy rápidamente para evitar cambios bruscos en los voltajes.

 

Se observa que a pesar de que se cambia r2 de forma notable (4,8  ; 10,6 y 26,6 ohmios) la intensidad IA se anula siempre para prácticamente el mismo valor de R que es el predicho por la teoría, como puede observarse de forma más clara en las siguientes gráficas.