Física II Tpnº4

Física II GRUPO Nº 4

Índice

1) Introducción . . . . . . . . .

2) Objetivos. . . . . . . . . .

3) Métodos . . . . . . . . . .

4) Materiales empleados. . . . . .

5) Valores medidos . . . . . . .

6) Gráficos . . . . . . . . . .

7) Conclusiones . . . . . . . .

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Curvas características Hoja 1 de 6


Introducción

Al establecer una diferencia de potencial entre los extremos de un conductor podremos ver que circula a través de dicho conductor una corriente.

Por medio del uso de un voltímetro, es posible medir la diferencia de potencial existente entre ambos extremos del conductor. Mientras que, por medio de un amperímetro podemos medir la corriente eléctrica circulante a través del conductor. Para el caso de la práctica no tendremos en cuenta la aplicación de conexiones largas o cortas, sin embargo, es importante saber que la resistencia del amperímetro debe ser baja, a fin de no aportar resistencia al sistema, mientras que la resistencia del voltímetro deber ser alta, permitiendo mayor sensibilidad en la medición.

Utilizando este criterio obtendremos valores de corriente “I” para cada valor de tensión “V”. Con estos valores representaremos, en un eje cartesiano, los valores de “V” (eje de abcisas) correspondientes con sus valores de “I” (eje de ordenadas).

Una vez obtenidos y graficados una cantidad representativa de puntos, procedemos a interpolarlos, de manera que quede determinada una curva propia del conductor. A esta curva llamaremos “curva característica” de un conductor.

1. Objetivos

a) Obtener experimentalmente las curvas características de corriente en función de la tensión para diferentes muestras.

2. Métodos

Los datos serán tomados de manera empírica.

Lo primero que debemos tener en cuenta, es que los elementos de medición funcionen correctamente, para luego armar los siguientes circuitos:


GRÁFICO 2

GRÁFICO 1

A

VLuz y Constantán

A

VDiodo


Comenzamos por el circuito 1, el cual usaremos para determinar las curvas del alambre de constantán y el la lámpara incandescente.

Una vez armado el circuito, y luego de haber verificado que la tensión (en corriente contínua) varía entre los 0 (cero) y 6 (seis) voltios, procedemos a realizar, por lo menos, 10 (diez) mediciones, tomando los datos de la corriente a medida que variamos la tensión, utilizando el reóstato.

Al finalizar esta serie de mediciones, procedemos a invertir la polaridad del circuito. Conseguimos de esta manera que la tensión, que antes era positiva, sea negativa. En este caso, los valores que obtengamos de corriente, corresponderán también a los la parte negativa del eje de ordenadas. Nuevamente determinamos 10 (diez) puntos como mínimo.

Por último, se realiza el gráfico, ubicando cada punto en el plano, los cuales, al traspolarlos, nos determinarán la curva del alambre de constantán y de la lámpara incandescente.

Para determinar la curva del tercer elemento, el diodo, debemos emplear el circuito 2. De la misma manera que realizamos las mediciones para los anteriores elementos, las realizaremos para éste, tanto con la polaridad en sentido positivo, como en sentido negativo, para luego graficar los puntos y obtener la curva característica del diodo.

3. Materiales empleados

Cable de alimentación (para conectar en la red de tensión contínua).

Reóstato de 230Ω.

Voltímetro digital.

Amperímetro analógico.

Cables varios (para conexiones entre componentes).

Alambre de constantán.

Lámpara incandescente.

Diodo.

4. Valores medidos

a) Alambre de constantán.

Polaridad directa Polaridad invertida

V A V A(voltios) (amperes) (voltios) (amperes)0,079 4 -0,271 -140,283 16 -0,390 -200,399 20 -0,490 -260,510 28 -0,596 -32



0,605 34 -0,740 -420,746 42 -0,940 -540,968 56 -1,222 -701,237 72 -1,737 -1021,802 106 -2,903 -1722,960 176 -3,220 -192

b) Lámpara incandescente.


V A V A(voltios) (amperes) (voltios) (amperes)0,053 12 -0,030 -80,100 20 -0,098 -220,130 22 -0,126 -280,160 32 -0,157 -340,205 40 -0,204 -400,308 48 -0,305 -500,539 60 -0,503 -600,901 76 -0,930 -761,520 100 -1,690 -1043,240 156 -3,030 -1484,890 198 -4,950 -200

c) Diodo.


V A V A(voltios) (amperes) (voltios) (amperes)0,400 2

Para todo valor de tensión

0

0,488 100,523 140,548 180,565 240,578 280,603 400,620 540,647 880,695 186



5. Gráficos

a) Alambre de constantán.

b)Lámpara incandescente.



c) Diodo.

6.

Conclusiones

Podemos ver que la curva de constantán tiende a una línea recta, pues vemos que a medida que aumentamos la tensión, también aumenta la corriente, manteniendo una proporcionalidad. Al invertir la polaridad se obtienen valores negativos de corriente para negativos de tensión. De esta manera, observamos que el alambre de constantán permite la circulación de corriente en ambos sentidos de polarización. Decimos en este caso, que la el alambre de constantán se comporta como un material óhmico.

Por su parte, en la lámpara incandescente, a medida que aumentamos la tensión, la corriente cada vez aumenta en menor medida. Esto se debe a que el calentamiento de la lámpara provoca un aumento de la resistencia. En este caso, al invertir la polaridad, el fenómeno se repite, por lo cual, decimos que este dispositivo también permite la circulación de corriente en los dos sentidos de polarización.

En el caso del diodo vemos que al superar cierto valor de tensión, la corriente que circular por él aumenta considerablemente en el sentido de la polaridad directa, porque se comporta bajo una condición de resistencia nula. En cambio, al invertir la polaridad, obtenemos para todo valor de tensión un valor de corriente igual a 0 (cero). Es decir, que la corriente circula en un único sentido ya que en el otro este dispositivo actúa como una resistencia infinita.


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