EVAP3

LA RESISTENCIA
OBJETIVOS

*Reforzar el uso del comando “SWITCH”  aprendido en la quinta semana de trabajo; habiendo elegido el tema de “resistencia” mostrare en el siguiente trabajo 4 fórmulas que competen al tema elegido distribuidos en 4 casos tal como se practicó en el aula de clase

*Conocer sobre este tema de forma teórica y experimental a determinar valores de resistencia, voltaje y corriente eléctrica en elementos que se encuentren conectados en serie, paralelo y serie paralelo."

*Calcular la resistencia / resistencia de un conductor

*Aplicar la Ley de Ohm y divisor de voltaje para obtener valores de voltaje, resistencia y corriente.

*Aprender a medir voltajes, valores de resistencias y corrientes eléctricas de manera experimental.



ALCANCE

*El siguiente trabajo de investigación nos permite obtener la resistencia eléctrica en ohmios. y muchos otros cálculos mas  tales como la intensidad de corriente, la potencia, l resistencia de un conductor, para el acceso de los resultados solo tiene que ingresar los valores en la unidades que el programa le exija. 

MARCO TEÓRICO

QUÉ ES LA RESISTENCIA ELÉCTRICA

Resistencia eléctrica es toda oposición que encuentra la corriente a su paso por un circuito eléctrico cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de circulación de las cargas eléctricas o electrones. Cualquier dispositivo o consumidor conectado a un circuito eléctrico representa en sí una carga, resistencia u obstáculo para la circulación de la corriente eléctrica.
Se denomina resistencia eléctrica, R, de una sustancia, a la oposición que encuentra la corriente eléctrica para recorrerla. Su valor se mide en ohmios y se designa con la letra griega omega mayúscula (Ω). La materia presenta 4 estados en relación al flujo de electrones. Éstos son Conductores, Semi-conductores, Resistores y Dielectricos. Todos ellos se definen por le grado de oposición a la corriente electrica (Flujo de Electrones).
Esta definición es válida para la corriente continua y para la corriente alterna cuando se trate de elementos resistivos puros, esto es, sin componente inductiva ni capacitiva. De existir estos componentes reactivos, la oposición presentada a la circulación de corriente recibe el nombre de impedancia.
Según sea la magnitud de esta oposición, las sustancias se clasifican en conductoras, aislantes y semiconductoras. Existen además ciertos materiales en los que, en determinadas condiciones de temperatura, aparece un fenómeno denominado superconductividad, en el que el valor de la resistencia es prácticamente nula.
La resistencia electrica se mide con el Ohmímetro es un aparato diseñado para medir la resistencia eléctrica en ohmios. Debido a que la resistencia es la diferencia de potencial que existe en un conductor dividida por la intensidad de la corriente que pasa por el mismo, un ohmímetro tiene que medir dos parámetros, y para ello debe tener su propio generador para producir la corriente eléctrica.







A.-
 Electrones fluyendo por un buen conductor eléctrico, que ofrece baja resistencia. B.- Electrones fluyendo por un mal conductor.eléctrico, que ofrece alta resistencia a su paso. En ese caso los electrones chocan unos contra otros al no poder circular libremente y, como consecuencia, generan calor.


Normalmente los electrones tratan de circular por el circuito eléctrico de una forma más o menos organizada, de acuerdo con la resistencia que encuentren a su paso. Mientras menor sea esa resistencia, mayor será el orden existente en el micromundo de los electrones; pero cuando la resistencia es elevada, comienzan a chocar unos con otros y a liberar energía en forma de calor. Esa situación hace que siempre se eleve algo la temperatura del conductor y que, además, adquiera valores más altos en el punto donde los electrones encuentren una mayor resistencia a su paso.

RESISTENCIA DE LOS METALES AL PASO DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA


Todos los materiales y elementos conocidos ofrecen mayor o menor resistencia al paso de la corriente eléctrica, incluyendo los mejores conductores. Los metales que menos resistencia ofrecen son el oro y la plata, pero por lo costoso que resultaría fabricar cables con esos metales, se adoptó utilizar el cobre, que es buen conductor y mucho más barato.

Con alambre de cobre se fabrican la mayoría de los cables conductores que se emplean en circuitos de baja y media tensión. También se utiliza el aluminio en menor escala para fabricar los cables que vemos colocados en las torres de alta tensión para transportar la energía eléctrica a grandes distancias.








A.-
 Resistencia variable o reóstato fabricada con alambre nicromo (Ni-Cr)..
B.- Potenciómetro de carbón, muy utilizado en equipos electrónicos para.controlar, por ejemplo, el volumen o los tonos en los amplificadores de audio. Este potenciómetro de la figura se controla haciendo girar su eje hacia la. derecha o hacia la izquierda, pero existen otros dotados de una palanquita. deslizante para lograr el mismo fin.
C.-
 Resistencia fija de carbón, muy empleada en los circuitos electrónicos.

Entre los metales que ofrecen mayor resistencia al paso de la corriente eléctrica se encuentra el alambre nicromo (Ni-Cr), compuesto por una aleación de 80% de níquel (Ni) y 20% de cromo (Cr). Ese es un tipo de alambre ampliamente utilizado como resistencia fija o como resistencia variable (reóstato), para regular la tensión o voltaje en diferentes dispositivos eléctricos. Además se utilizan también resistencias fijas de alambre nicromo de diferentes diámetros o grosores, para producir calor en equipos industriales, así como en electrodomésticos de uso muy generalizado.

Entre esos aparatos o quipos se encuentran las planchas, los calentadores o estufas eléctricas utilizadas para calentar el ambiente de las habitaciones en invierno, los calentadores de agua, las secadoras de ropa, las secadoras para el pelo y la mayoría de los aparatos eléctricos cuya función principal es generar calor.


Secadora eléctrica para el pelo
.




Estufa eléctrica que emplea
.alambre nicromo para calentar.una habitación.

Otro elemento muy utilizado para fabricar resistencias es el carbón. Con ese elemento se fabrican resistencias fijas y reostatos para utilizarlos en los circuitos electrónicos. Tanto las resistencias fijas como los potenciómetros se emplean para regular los valores de la corriente o de la tensión en circuitos electrónicos, como por ejemplo, las corrientes de baja frecuencia o audiofrecuencia, permitiendo controlar, enre otras cosas, el volumen y el tono en los amplificadores de audio.


QUÉ ES EL OHM


El ohm es la unidad de medida de la resistencia que oponen los materiales al paso de la corriente eléctrica y se representa con el símbolo o letra griega  "http://www.asifunciona.com/signos/sig_ohm2.gif" (omega). La razón por la cual se acordó utilizar esa letra griega en lugar de la “O” del alfabeto latino fue para evitar que se confundiera con el número cero “0”.

El ohm se define como la resistencia que ofrece al paso de la corriente eléctrica una columna de mercurio (Hg) de 106,3 cm de alto, con una sección transversal de 1 mm2, a una temperatura de 0oCelsius.

El ohm es la unidad de medida de la resistencia que oponen los materiales al paso de la corriente eléctrica y se representa con el símbolo o letra griega  "http://www.asifunciona.com/signos/sig_ohm2.gif" (omega). La razón por la cual se acordó utilizar esa letra griega en lugar de la “O” del alfabeto latino fue para evitar que se confundiera con el número cero “0”.

El ohm se define como la resistencia que ofrece al paso de la corriente eléctrica una columna de mercurio (Hg) de 106,3 cm de alto, con una sección transversal de 1 mm2, a una temperatura de 0oCelsius.

De acuerdo con la “Ley de Ohm”, un ohm ( 1 http://www.asifunciona.com/signos/sig_ohm2.gif ) es el valor que posee una resistencia eléctrica cuando al conectarse a un circuito eléctrico de un volt ( 1 V ) de tensión provoca un flujo de corriente de un amper ( 1 A ). La fórmula general de la Ley de Ohm es la siguiente:




La resistencia eléctrica, por su parte, se identifica con el símbolo o letra ( R ) y la fórmula para despejar su valor, derivada de la fórmula genral de la Ley de Ohm, es la siguiente:.




Múltiplos del ohm


Los múltiplos del ohm más utilizados son:


Kilohm (
= 1 000 ohm
Megohm (M
) = 1 000 000 ohm





CÁLCULO DE LA RESISTENCIA ELÉCTRICA DE UN MATERIAL AL PASO DE LA CORRIENTE (I)


Para calcular la resistencia ( R ) que ofrece un material al paso de la corriente eléctrica, es necesario conocer primero cuál es el coeficiente de resistividad o resistencia específica “http://www.asifunciona.com/signos/img_rho_.gif” (rho) de dicho material, la longitud que posee y el área de su sección transversal.

A continuación se muestra una tabla donde se puede conocer la resistencia específica en http://www.asifunciona.com/signos/sig_ohm2.gif · mm/ m,de algunos materiales, a una temperatura de 20° Celsius.

Para realizar el cálculo de la resistencia que ofrece un material al paso de la corriente eléctrica, se utiliza la siguiente fórmula:


RESISTENCIA  DE UN CONDUCTOR

La  resistencia de un conductor es igual a la longitud partida por la sección
Por su resistividad.
Donde: R es la resistencia en ohmios (Ω)
 ρ es la resistividad del material (Ω×mm2/m)
 L es la longitud del conductor en metros (m)
 S es la sección del conductor en milímetros cuadrados (mm2)



RESISTIVIDAD DE LOS MATERIALES (ρ)
Aluminio
0.028 Ω × mm2/m
Cobre
0.0172 Ω × mm2/m
Carbón
35 Ω × mm2/m
Constantan
0.5 Ω × mm2/m
Hierro
0.1 Ω × mm2/m
Latón
0.07 Ω × mm2/m
Manganina
0.46 Ω × mm2/m
Mercurio
0.94 Ω × mm2/m
Nicrom
1.12 Ω × mm2/m
Plata
0.016 Ω × mm2/m
Plomo
0.21 Ω × mm2/m
Wolframio
0.053 Ω × mm2/m
Cinc
0.057 Ω × mm2/m
Niquelina
0.44 Ω × mm2/m
Platino
0.109 Ω × mm2/m
Estaño
0.13 Ω × mm2/m
Maillechort
0.4 Ω × mm2/m
Niquel
0.123 Ω × mm2/m
Oro
0.022 Ω × mm2/m
Cadmio
0.1 Ω × mm2/m
Magnesio
0.043 Ω × mm2/m
Ferroniquel
0.086 Ω × mm2/m
Ambar
5 × 1020 Ω × mm2/m
Azufre
1021 Ω × mm2/m
Baquelita
2 × 1011 – 2 × 1020 Ω × mm2/m
Cuarzo
75 × 1022 Ω × mm2/m
Ebonita
1019 – 1025 Ω × mm2/m
Madera
1014 – 1017 Ω × mm2/m
Mica
1017 - 1021 Ω × mm2/m
Vidrio
1016 - 1020 Ω × mm2/m



CÁLCULO DE LA RESISTENCIA EQUIVALENTE DE RESISTENCIAS EN SERIE


La resistencia total, se calcula a partir de la suma de las resistencias parciales.
Rt = R1 + R2 + … + Rn



CÁLCULO DE LA RESISTENCIA EQUIVALENTE DE RESISTENCIAS EN PARALELO


El inverso de la resistencia total, se calcula a partir de la suma de las inversas de las resistencias parciales.
1÷Rt = 1÷R1 + 1÷R2 + … + 1÷Rn

INTENSIDAD DE CORRIENTE ELÉCTRICA


Es la cantidad de carga eléctrica (Q) que atraviesa la sección trans­versal de un conductor en la unidad de tiempo.

I se mide en amperios, Q en culombios y t en segundos.


PROCEDIMIENTO

    #include <math.h>
    #include <iostream>
   
    using namespace std;
    int main ()
    {
       // 1)DECLARACION
       int opcion;
       cout<<"********************** MENU PRINCIPAL *********************** \n";
       cout<<"1) OPCION 1\n";
       cout<<"2) OPCION 2\n";
       cout<<"3) OPCION 3\n";
       cout<<"4) OPCION 4\n\n";
       cout<<"INGRESE UNA OPCION : "; cin>>opcion;
       cout<<"******************\n\n";
      
       switch (opcion)
       {
          case 1 :
          {
           // DECLARACION CASO 1:    
           int v, i;
           float R;
           // ASIGNACION CASO 1:
           cout<<"********* CALCULO DE LA RESISTENCIA ********* \n";
           cout<<"INGRESE LA TENSION EN VOLTIOS: "; cin>>v;
           cout<<"INGRESE LA INTENSIDAD EN AMPERIOS: ";cin>>i;
           cout<<"\n\n";
           // PROCESO CASO 1:
           R=v/i;
           //RESULTADO CASO 1:
           cout<<"LA RESISTENCIA EN OHMIOS ES: "<<R<<endl;
           cout<<"   ********************    \n\n";
          }
            system ("PAUSE");
            return 0;
            break;
              
          case 2 :        
          {
           // DECLARACION CASO 2:   
          int V, RES, I;
          // ASIGNACION CASO 2:
           cout<<"********* CALCULO DE LA INTESIDAD DE CORRIENTE ********* \n";
           cout<<"INGRESE LA TENSION EN VOLTIOS: "; cin>>V;
           cout<<"INGRESE LA RESISTENCIA EN OHMIOS: ";cin>>RES;
           cout<<"\n\n";
           // PROCESO CASO 2:
           I = V*RES;
           //RESULTADO CASO 2:
           cout<<"LA INTENSIDAD EN AMPERIOS ES: "<<I<<endl;
           cout<<"   ********************    \n\n";
          }
          system ("PAUSE");
            return 0;
            break;
           
          case 3 :
          {
           // DECLARACION CASO 3:      
           int p, l, S;
           float RE;
           // ASIGNACION CASO 3:
           cout<<"********* CALCULO DE LA RESISTENCIA DE UN CONDUCTOR ********* \n";
           cout<<"INGRESE LA RESISTIVIDAD DEL MATERIAL: "; cin>>p;
           cout<<"INGRESE LA LONGITUD DEL CONDUCTOR EN METROS: ";cin>>l;
           cout<<"INGRESE LA SECCION DEL CONDUCTOR EN MILIMETROS CUADRADOS: ";cin>>S;
           cout<<"\n\n";
           // PROCESO CASO 3:
           RE=p*(l/S);
           //RESULTADO CASO 3:
           cout<<"LA RESISTENCIA DEL CONDUCOR ES: "<<RE<<endl;
           cout<<"   ********************    \n\n";     
          }
          system ("PAUSE");
          return 0;
          break; 
          
          case 4 :
           {
           // DECLARACION CASO 4:   
           int In, r, P;
           // ASIGNACION CASO 4:
           cout<<"********* CALCULO DE LA POTENCIA **********\n";
           cout<<"INGRESE LA INTENSIDAD EN AMPERIOS: "; cin>>In;
           cout<<"INGRESE LA RESISTENCIA EN OHMIOS: "; cin>>r;
           cout<<"\n\n";
           // PROCESO CASO 4:
           P= pow(In,2)*r;
           //RESULTADO CASO 4:
           cout<<"LA POTENCIA ES: "<<P<<endl;
           cout<<"  **********************   \n\n";                                     
           }        
           system ("PAUSE");
           return 0;      
       }     
      
     
    }


REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
  1. http://www.asifunciona.com/electrotecnia/ke_resistencia/ke_resistencia_6.htm
  2. http://www.portalelectrozona.com/menuformularios-1/36-categoriaformularielectri1/52-articuloformulaselectricas?showall=&start=1
  3. http://www.monografias.com/trabajos40/circuitos-electricos/circuitos-electricos2.shtml




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