Resistencia y temperatura

Objetivos: Analizar la variación de la resistencia de varios elementos eléctricos al variar la temperatura

Fundamento teórico:          

RESISTENCIA ELECTRICA (R).

Representa la dificultad que un medio ofrece al paso de la corriente. Se define como el cociente de la diferencia de potencial (DV) a la cual es sometido el medio  y la intensidad de la corriente (I) que  la  atraviesa.

MODELO DE CONDUCCIÓN ELÉCTRICA.

·         El modelo considera que los conductores metálicos son arreglos regulares de átomos, que contiene una gran cantidad de electrones libres.

·         Los electrones libres se mueven aleatoria-mente como lo hacen las moléculas de un gas contenido en un recipiente, con una rapidez media del orden de 10⁶ m/s.

Si no hay campo eléctrico el flujo neto de carga o electrones libres a través de una determinada sección es nulo

·         Cuando el conductor es sometido a un campo eléctrico (E), los electrones modifican sus movimientos aleatorios  siendo arrastrados en sentido opuesto al campo eléctrico E, con una velocidad de arrastre V_d. del orden de 10 ^–4 m/s.

·         El campo eléctrico E entrega a los electrones libres se pierde en choques in-elásticos con los núcleos o iones incrementando la energía térmica de los átomos.

   El campo eléctrico acelera a los electrones libres de masa m que por   los constantes choques con los iones o núcleos, podemos considerar una velocidad media de arrastre de los electrones V_d.  y el tiempo entre choques  G

Materiales:

·         Jarra térmica

·         Resistencia

·         Sensor térmico

·         Multi log

·         Agua

·         RESISTOR DE POTENCIA 5W

·         TERMISOR NTC 2,2kohm

Procedimiento:

Se prepara el circuito como muestra la figura:

1)    Se sumerge en primer instancia el RESISTOR DE POTENCIA 5W en la jarrara térmica. 

Se enciende la jarra y se registra los datos obtenidos por el multi log.

2)    Se repetirá al procedimiento anterior con el RESISTOR DE POTENCIA 5W.

3)    Representar las gráficas R=f(T)

Tabla de datos:

RESISTOR (5w)			TERMISOR NTC (2,2kohm)
t(s)	T(ºC)	R(ohm)	t(s)	T(ºC)	R(ohm)	lnR
0	34,2	119,7	0	26,3	860	6,75693239
20	35,4	119,7	20	28	772	6,64898455
40	39	119,3	40	31,5	665	6,49978704
60	42,9	119,6	60	35,1	555	6,31896811
80	46,9	118,5	80	38,7	472	6,15697899
100	51,2	117,8	100	42,6	392	5,97126184
120	55,2	117,2	120	45,9	333	5,80814249
140	59,3	116,4	140	49,4	276	5,62040087
160	62,8	115,7	160	52,8	240	5,48063892
180	66,9	115	180	56,5	204	5,31811999
200	70,8	114,4	200	59,9	160	5,07517382
220	74,8	113,8	220	63,2	153	5,03043792
240	78,2	113,6	240	66,4	150	5,01063529
260	81,8	113,6	260	69,9	166	5,11198779
280	85,9	112,7	280	73,5	166	5,11198779
300	89,8	112,3	300	76,6	175	5,16478597
320	93,6	111,4	320	78,8	172	5,14749448
340	97,6	111,7	340	81,9	163	5,0937502
			360	85,5	160	5,07517382
			380	88,5	148	4,99721227
			400	91,3	139	4,93447393

Observación:

Los termómetros digitales usan un termistor para medir la temperatura.

Conclusión:

Se logra comprobar que el incremento de la temperatura sobre la mayoría de los materiales provoca un efecto importante en las características eléctricas y físicas de los cuerpos. En particular una variación de la temperatura ocasiona también una variación en la resistencia eléctrica.
Experimentalmente se ha comprobado que la resistencia eléctrica se incrementa con el aumento de temperatura pero disminuye de valor cuando la temperatura baja, por lo que la variación de resistencia  es directamente proporcional a la variación de la temperatura, que esta cuantificada por un coeficiente de temperatura; de tal manera que la variación de la resistencia está en función directa de las variable