GRUPO HEUREMA. EDUCACIÓN SECUNDARIA

ENSEÑANZA DE LA FÍSICA Y LA QUÍMICA

subsección: SOLUCIÓN DE PRÁCTICAS DE FÍSICA
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Potencia máxima en derivación

 

SOLUCIÓN

 

Utilice el multímetro como óhmetro y mida las resistencias r y R1

                                                                                                                                                                                                           

                                      r =   275 W                        R1=   988 W 

                                                                                                                                                  

Utilice el multímetro como voltímetro en continua y mida la fuerza electromotriz de las pilas asociadas en paralelo

                                                     e=4,67 V

 

Tabla de resultados experimentales

 

 

R2 expri.

I2 exp

Potencia . Ex

54,5

12,93

0,009111577

64,6

13,24

0,011324225

64,8

12,39

0,009947584

76,6

11,98

0,010993663

86,2

11,59

0,011579082

107,7

10,83

0,012632015

109,3

10,63

0,012350561

135,4

10,01

0,013567094

145,7

9,75

0,013850606

149,5

9,62

0,013835388

149,6

9,61

0,013815874

159,6

9,37

0,014012385

163

9,33

0,014188971

169,3

9,15

0,014174219

196,1

8,57

0,014402545

216

8,14

0,014312074

217

8,19

0,014555514

222

8,05

0,014386155

232

7,88

0,014405901

233

7,9

0,01454153

269

7,36

0,014571622

286

6,99

0,013973989

306

6,81

0,014191087

325

6,6

0,014157

333

6,45

0,013853633

338

6,39

0,01380125

349

6,26

0,013676472

376

5,98

0,01344591

415

5,66

0,013294774

431

5,48

0,012943102

435

5,51

0,013206644

473

5,16

0,012593909

556

4,66

0,012073874

 

 

 

 

 

 

Tabla de resultados teóricos

 

r=275 ohmios

R1=988 oh.

E=4,67 V

Rmax=215  oh

R2

I2

I2/mA

potencia tóric

50

0,01369061

13,69060773

0,00937164

70

0,01273028

12,73027686

0,0113442

90

0,01189584

11,89584036

0,01273599

110

0,01116406

11,16406497

0,01371

130

0,0105171

10,51710294

0,01437923

150

0,00994102

9,941017023

0,01482357

170

0,00942477

9,424765116

0,01510045

190

0,00895949

8,959485606

0,01525175

210

0,00853798

8,537984467

0,01530841

215

0,00843873

8,438733905

0,01531063

230

0,00815436

8,154360625

0,01529353

250

0,00780373

7,803727977

0,01522454

270

0,00748201

7,482006169

0,01511471

290

0,00718576

7,185761086

0,0149742

310

0,00691208

6,912081782

0,01481083

330

0,00665848

6,65848451

0,01463069

350

0,00642284

6,422837128

0,01443849

370

0,0062033

6,203299008

0,01423794

390

0,00599827

5,998272862

0,01403192

410

0,00580637

5,806365813

0,01382269

430

0,00562636

5,626357712

0,01361204

450

0,00545718

5,457175168

0,01340134

470

0,00529787

5,297870127

0,01319169

490

0,0051476

5,147602098

0,01298393

510

0,00500562

5,005623314

0,0127787

530

0,00487127

4,871266298

0,01257649

550

0,00474393

4,743933357

0,0123777

 

 

 

4) Represente en una gráfica los valores de la intensidad (eje de ordenadas) frente a los valores de R2 en el eje de abscisas. En la misma gráfica ponga los valores de las dos tablas.

 

 

La línea continua representa la intensidad teórica y los puntos discretos los valores experimentales

 

6) Determine aproximadamente el error mayor entre los valores teóricos y experimentales en  las dos gráficas.

 

Observando la gráfica de la intensidad se deduce que  la  desviación mayor entre los valores experimentales y los teóricos ocurren cuando R2 es alrededor de cien ohmios.

Estos valores en la tabla I son

 

R2=107,7 W ;   I2= 10,83 mA = 0,01083 A    y   R2=109,3 W ;   I2= 10,,63 mA = 0,01093 A  

 

Los valores teóricos para esas resistencias son:

 

 

 

Las desviaciones respecto a los valores teóricos son:

 

 

 

5) Represente en una gráfica  la potencia (eje de ordenadas) frente a R2 en el eje de abscisas. .En la misma gráfica deben ir los valores de las dos tablas.

 

 

 

De la gráfica de la potencia se observa que la mayor desviación se produce alrededor del máximo de la curva. Leyendo de forma aproximada los valores mayores en la curva teórica y experimental se deduce que

 

    Potencia máxima en la curva teórica  PT= 0,0155 W

  Potencia máxima experimental  PE=0,0145  W

La desviación respecto al valor teórico es

 

7) Calcule el valor de la resistencia R2 para el que la potencia es máxima. Utilice la ecuación (3). Compruebe si la gráfica experimental de la potencia da un valor próximo al teórico

En la gráfica de la potencia para los valores experimentales se puede deducir que la resistencia para la potencia máxima está comprendida entre 200 y 240 ohmios

 

Nota para el profesor. Si utiliza otras resistencias de las que aquí hemos empleado   debe tener presente que para obtener  resultados  aceptables conviene trabajar con intensidades pequeñas y además las lecturas de las intensidades deben hacerse siempre en la misma escala del multímetro. El cambio de escala conduce a errores mayores.