LABORATORIO 1. Variador de tensión: Dispone de una fuente de 16 V y de una resistencia de 33 Ω y necesita obtener una diferencia de potencial de 10 V. Indique a que altura h debe regular el reóstato para conseguirlo. La longitud del reóstato es de 33 cm. Justificar la respuesta. E h=? h (cm) 20 Como la corriente I=V/R es la misma a lo largo de toda la resistencia la diferencia de potencial será la corriente multiplicada por la resistencia que corresponde a h. Como la resistencia es proporcional a la longitud resulta que h = 10 V x 33 cm / 16 V = 20 cm 2. Calcule el τ del siguiente circuito RC donde R=1MΩ, C=20µF y E= 16V por los tres métodos que se explicaron en laboratorio . Justificar las respuestas V(V) Carga del capacitor 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 10 11 t (s) 0 0 τ (s) τ (s) τ (s) 20s 20s 20s τ (teórico) = R x C = 1 MW x 20 mF= 20 s T(0,63 Vmax): en la ecuación V=Vf(1-e –t/ τ ) para t= τ resulta V=0,63 Vmax= 0,63 x 16V=10 V que corresponde a t=20s Derivando la expresión anterior en t=0 resulta que la derivada que geométricamente es la pendiente es: dV/dt=Vmax/ τ; trazando la pendiente por el origen hasta cortar V max se obtiene el τ 3. Resistencia en función de la temperatura A partir de los valores de la variación de la resistencia de un conductor de cobre con la temperatura se obtuvo el siguiente gráfico. Determine el valor de la pendiente e indique cual es el significado físico de la misma. Justificar (R-Ro)/R Variación de R con T 0,012 0,010 0,008 0,006 0,004 0,002 0,000 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 (T-To)/To Errata: en abcisas del gráfico debe decir T-To pendiente La variación de la resistencia con la temperatura es R=Ro(1+α(T-to)) de donde despejando a = ((R-Ro)/Ro)/((T-To) o sea que la pendiente de la 0,004 función es el coeficiente térmico del material. En este caso a= 0,012/3=0,004 4. Determinación de resistencia con voltímetro y amperímetro Determine el valor de la resistencia calculada Rc y el de la R a partir de las mediciones realizadas Vm=100 V, Im= 0,2A y de las resistencias internas de los instrumentos Ra= 2Ω y Rv= 0,5 MΩ. . Justificar las respuestas A E Rc (Ω) R V R(Ω) Rc=Vm/Im= 100V/0,2 A= 500 Ω 500 498 Rc= R+ Ra; entonces R= Rc-Ra= 500 Ω – 2 Ω=498 Ω