Resistividad eléctrica

Practica #6
Resistividad Eléctrica 

Introducción

La resistencia electrica de un objeto es una medida de su oposición al paso de corriente. Descubierta por George ohm en 1827, la unidad de la resistencia en el sistema internacional es el ohmnio (Ω) [3] en ingeniería es común trabajar con resistencia eléctrica, es el medio por el cual conocemos la propiedad de conductancia de un material en especifico, aunque para esto ya hayan tablas dependiendo el tipo de material que deseemos emplear, lo importante de esto es saber como se comporta determinado material y poderlo llevar a la vida real en aplicaciones modernas

Objetivo

Determinar la resistividad eléctrica de un alambre conductor a partir de la resistencia electrica, el área transversal, y la longitud.

Resumen

En esta experiencia pudimos probar el método de resistencia por conductividad, en el cual utilizamos una tabla experimental que a su vez tenía como característica principal un alambre metálico que permitía medir la resistencia eléctrica a ciertas longitudes, en el cual se mantuvo en cuenta el área transversal que nos brindaba como información la tabla de cuerdas o mas bien llamada “guitarra”

Palabras clave: Conductividad, Resistencia área Transversal, Longitud.

Abstract

In this experiment could test the resistance method for conductivity, in which use an experimental table which in turn had main feature a metal wire which could measure the electrical resistance to certain lengths, in which was kept in mind the cross-sectional area obtained information provided to us by the table as string or rather called "guitar".

Keywords: Conductivity, Resistance, transversal area, Length.

Marco Teórico

Resistividad:

La resistividad es la resistencia eléctrica específica de cada material para oponerse al paso de una corriente eléctrica. Se designa por la letra griega rho minúscula (ρ) y se mide en ohmios metro (Ω•m)

ρ=RS/L (1)

en donde R es la resistencia en ohms, S  la sección transversal en m² y L la longitud en m. Su valor describe el comportamiento de un material frente al paso de corriente eléctrica, por lo que da una idea de lo buen o mal conductor que es. Un valor alto de resistividad indica que el material es mal conductor mientras que uno bajo indicará que es un buen conductor.[1]

S que es la seccion tranversal para este caso sera el area de un circulo y se calcula 

S=πr^2 (2)

Ohm realizó experiencias sobre la capacidad de los metales para conducir electricidad.

En 1826 presentó sus resultados resumidos en una ley, la Ley de Ohm, que expresa que la

corriente que fluye a través de un conductor metálico a temperatura constante es proporcional

a la diferencia de potencial que hay entre los extremos del conductor. A la relación entre la

diferencia de potencial aplicada en los extremos de un conductor y la corriente que atraviesa

ese conductor suele denominarse caracterítica voltaje-corriente (V-I) del material. Ohm

encontró experimentalmente que para un dado conductor metálico esta relación es

proporcional, es decir, cuando, por ejemplo, se duplica o se triplica la diferencia de potencial,

se duplica o se triplica la corriente, respectivamente. Dicho de otro modo, cuando una

corriente eléctrica atraviesa un conductor, crea en éste una diferencia de potencial

directamente proporcional a la corriente.[2]

Si se representa la resistencia del conductor con el símbolo R, la diferencia de potencial

en los extremos del conductor con V, y la corriente que circula por él con I, la ley de Ohm

puede formularse como:

V = I R  o I=V/R o R= V/I (3)

Montaje Experimental

Materiales

1. Fuente de alto Voltaje
2. Guitarra
3. Multimetro
4. Calibrador

Procedimiento

Posiciones los electrodos, positivo y negativo respectivamente en cada uno de los extremos de las cuerdas de la guitarra, posteriormente con un calibrador o regla mida cada 10 cm y tome con el multimetro el valor de la resistencia en ese punto, incremete la medida de 10 cm en 10 cm hasta tomar 10 medidas, asegurece que el voltage sea constante y el multimetro este en (ohmnios), repita el mismo procedimiento para cada uno de las cuerdas de la guitarra, asegurece de tomar con el calibrador el valor del diámetro por cada uno de las cuerdas (si eso no se puede sacar el área transversal)

Resultados y análisis de resultados

Tablas de datos

                                            Tabla 1. Resistividad 

                     Gráfico 1. Longitud Vs Resistividad.

                                         Tabla 2. Resistividad 

                       Gráfico 2. Longitud Vs Resistividad.

                                      Tabla 3. Resistividad 

                     Gráfico 3. Longitud Vs Resistividad.

                                          Tabla 4. Resistividad 

                      Gráfico 4. Longitud Vs Resistividad.

                                            Tabla 5. Resistividad 

                     Gráfico 5. Longitud Vs Resistividad.

Tablas de resultados

La resistividad experimental del material esta dada por la ecuación arrojada por cada una de las gráficas, y la resistividad teórica dada por la siguiente ecuación. 

Utilizando la ecuación ρ= (A*R)/L
donde A es la sección transversal del material empleado en el estudio
L es la longitud
R es la resistencia
ρ es la resistividad

La seccion transversal para este caso se calcula:
A= πr^2

      Tabla 6. Resultados 1

       Tabla 7. Resultados 2

       Tabla 8. Resultados 3

      Tabla 9. Resultados 4

    Tabla 10. Resultados 5

Para calcular el porcentaje de error

(Valor teórico - Valor experimental )/Valor teórico *100

Caso 1 : 22,35%
Caso 2 : 16,73%

caso 3 : 18,76%
caso 4 : 18,60%
caso 5 : 33,3%

Conclusiones

·         De la anterior experiencia se puede concluir que la Resistividad del material es directamente proporcional a la Longitud e inversamente proporcional al área transversal del material.

·         La resistividad depende del material de fabricación del objeto y de su geometría

·         El Constantan es un buen conductor eléctrico, puesto que al  tener mejor resistividad permite que la corriente pase más rápidamente a través de él.

infografia

1. [1] http://es.wikipedia.org/wiki/Resistividad
2. [2] http://www.cienciaredcreativa.org/informes/electricidad%201.pdf
3. [3]http://186.42.96.211:8080/xmlui/bitstream/handle/123456789/1195/Resistencia%20el%C3%A9ctrica.pdf?sequence=1