III. BASE TEORICA ¿Qué es electricidad? En un cuerpo como el cobre, existe una gran cantidad de átomos. Cada átomo tiene sus protones y electrones, estando los electrones distribuidos en diferentes capas y girando alrededor del núcleo de dicho átomo. Si, por alguna razón, cierta cantidad de electrones citados se traslada de átomo en átomo a lo largo de todo el cuerpo, se genera lo que se conoce como CORRIENTE ELECTRICA.
Generación de tensión eléctrica: La tensión eléctrica se origina por separación de cargas. La tensión eléctrica es la tendencia de las cargas a compensarse. La unidad de la magnitud tensión eléctrica es el voltio.
Tensión eléctrica Símbolo
U
Símbolo de la unidad
V
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UNIDADES DE TENSION ELECTRICA
MANERAS DE OBTENER TENSIÓN ELECTRICA
Tensión por frotamiento Al frotar materiales plásticos se obtiene un desequilibrio de cargas
Tensión por inducción magnética Ley de Faraday: Esta indica que la diferencia de cargas se obtienen al mover una bobina en un campo magnético o al mover un imán en una bobina fija. Este principio se aplica por ejemplo en los generadores de las centrales eléctricas. La dinamo de una bicicleta y los micrófonos dinámicos.
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Tensión por tracción o presión en cristales Al variar la presión o la tracción aparece una diferencia de cargas entre las superficies de determinados cristales (por ejemplo, cuarzo) El valor de la diferencia de cargas depende de la intensidad del esfuerzo exterior.
Tensión por calor Al calentar el punto de contacto de dos metales diferentes aparece una pequeña tensión (algunos milivolt) El valor de la tensión depende de la temperatura. Este fenómeno se utiliza para efectuar medidas de temperatura.
Tensión por luz Cuando la luz incide sobre determinados materiales (silicio, germanio) provoca una separación de cargas. Este fenómeno se utiliza, por ejemplo en los fotómetros y para la obtención de tensión en los satélites artificiales.
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Tensión por procesos químicos Cuando se sumergen dos conductores diferentes en un líquido conductor también se produce una separación de cargas, fenómeno que se utiliza en todas las fuentes de tensión electroquímicas.
Voltaje Voltaje es la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos de un circuito. Normalmente uno de esos puntos suele ser masa (GND, 0v), pero no siempre, por ejemplo se puede medir el voltaje pico a pico de una señal (V pp) como la diferencia entre el valor máximo y mínimo de esta. La palabra amplitud significa generalmente la diferencia entre el valor máximo de una señal y masa.
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IV. PROCEDIMIENTO: 1.- GENERACIÓN DE TENSIÓN POR CALOR: La siguiente experiencia de laboratorio consiste en construir una curva de la característica: temperatura – Voltaje, de la unión caliente del elemento Termocupla.
Proceda de la siguiente manera para el caso de la termocupla. a. Aproxime el cautín al extremo de la termocupla y registre en la siguiente tabla los voltajes obtenidos en los extremos del termopar, para un rango de temperatura entre 25 °C y 65 °C b. Grafique los puntos registrados experimentalmente
T (°C)
U (mV)
GRAFICA T(°C) vs U(mV)
25°C 35°C 45°C 55°C 65°C
a) ¿En qué parte del termopar se genera el voltaje? …………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………
b) ¿Cuál es la relación entre voltaje y temperatura? ……………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………
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2.- GENERACIÓN DE TENSIÓN POR LUZ: La siguiente experiencia de laboratorio consiste en hacer incidir la luz solar sobre la fotocelda, los fotones de la luz solar interaccionan con los electrones disponibles e incrementan su nivel de energía. Proceda de la siguiente manera: a) Realizar el circuito según el esquema mostrado. b) Registre en la siguiente tabla los potenciales obtenidos en los terminales de la fotocelda, para ello utilice un voltímetro.
Ausencia de Luz
Presencia de Luz
Voltaje Medido
a) ¿Qué demuestra este experimento? ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ………...……………………………………………………………………………………………………………
b) Varíe la intensidad de la incidencia de luz. ¿Qué ocurre? ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ………...……………………………………………………………………………………………………………
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3.- GENERACIÓN DE TENSIÓN POR INDUCCIÓN MAGNÉTICA:
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Coloque el selector del instrumento en milivoltios para tensión continua.
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Inserte la bobina en los conectores del multímetro.
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Someta la bobina a la acción del imán alejando o aproximando el imán al núcleo de hierro de la bobina
a) ¿Qué observa en la experiencia? ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… …...…………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………
b) Mantenga el imán en reposo muy próximo a la bobina ¿Qué ocurre?
………………………………………………………………………………………….…… ……………………………………………………………………………………………….. c) Cambie la polaridad del imán. ¿Qué ocurre?
