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                             Resistencia

Objetivos:

1. Conseguir mantener un nivel de intensidad determinado (óptimo) a lo largo de la duración de la actividad deportiva o física, como por ejemplo en especialidades cíclicas de resistencia como el maratón.

2. Disminuir al mínimo las pérdidas inevitables de intensidad durante la realización del esfuerzo físico, es decir, aumentar la capacidad de soportar las cargas de entrenamiento o competición.

3. Facilitar la recuperación dentro de la propia sesión de entrenamiento y entre sesiones, así como en las competiciones. Por ello, si recuperamos más rápidamente, se posibilitará una mayor densidad de entrenamiento.

4. Generar una base para poder aumentar luego el volumen de cargas de carácter intensivo.

5. Incrementar los depósitos de sustratos energéticos, retardar el inicio de la acumulación de productos de desecho (ácido láctico, etc.), mantener la actividad a un nivel elevado cuando han aparecido estos productos y eliminarlos lo más rápidamente posible.

6. Estabilizar el modelo técnico y la capacidad de concentración durante la actividad, sobre todo en deportes de mayor exigencia técnica. Como sabemos, la técnica tiende a deteriorarse con la aparición de la fatiga, razón por la cual la resistencia tiene un papel fundamental en este aspecto.

 

 

 

 

                                     ALCANZES

 

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.

 

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.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                      

  MARCO TEORICO

La resistencia eléctrica

es una medida de su oposición al paso de corriente. Descubierta por Georg Ohm en 1827, la resistencia eléctrica tiene un parecido conceptual a la fricción en la física mecánica. La unidad de la resistencia en el Sistema Internacional de Unidades es el ohmio (Ω). Para su medición en la práctica existen diversos métodos, entre los que se encuentra el uso de un ohmímetro. Además, su cantidad recíproca es la conductancia, medida en Siemens.

La resistencia de cualquier objeto depende únicamente de su geometría y de su resistividad, por geometría se entiende a la longitud y el área del objeto mientras que la resistividad es un parámetro que depende del material del objeto y de la temperatura a la cual se encuentra sometido. Esto significa que, dada una temperatura y un material, la resistencia es un valor que se mantendrá constante.

El voltio o Volt (símbolo V)

El voltio se define como la diferencia de potencial a lo largo de un conductor cuando una corriente de un amperio utiliza un vatio de potencia. También se puede definir como:

.

El Volt se define como la diferencia de potencial existente entre dos puntos tales que hay que realizar un trabajo de 1 Joule para trasladar del uno al otro la carga de 1 Culomb:

 

 

 

Concepto de Carga eléctrica

la carga eléctrica es una propiedad intrínseca de algunas partículas subatómicas que se manifiesta mediante atracciones y repulsiones que determinan las interacciones electromagnéticas entre ellas. La materia cargada eléctricamente es influida por los campos electromagnéticos, siendo a su vez, generadora de ellos. La interacción entre carga y campo eléctrico origina una de las cuatro interacciones fundamentales: la interacción electromagnética. Desde el punto de vista del modelo estándar la carga eléctrica es una medida de la capacidad de la partícula para intercambiar fotones.

Una de las principales características de la carga eléctrica es que se conserva, en cualquier proceso físico, la carga total de un sistema aislado se conserva. Es decir, la suma algebraica de cargas positivas y negativas presente en cierto instante no varía. Qi=Qf

La carga eléctrica es de naturaleza discreta, fenómeno demostrado experimentalmente por Robert Millikan. Por razones históricas, a los electrones se les asignó carga negativa: –1, también expresada –e. Los protones tienen carga positiva: +1 o +e. A los quarks se les asigna carga fraccionaria: ±1/3 o ±2/3, aunque no se han podido observar libres en la naturaleza.

Ley de Coulomb

La ley de Coulomb puede expresarse como:

La magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas con que interactúan dos cargas puntuales en reposo es directamente proporcional al producto de la magnitud de ambas cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.

La constante de proporcionalidad depende de la constante dieléctrica del medio en el que se encuentran las cargas.

Desarrollo de la ley

Charles-Augustin de Coulomb desarrolló la balanza de torsión con la que determinó las propiedades de la fuerza electrostática. Este instrumento consiste en una barra que cuelga de una fibra capaz de torcerse. Si la barra gira, la fibra tiende a hacerla regresar a su posición original, con lo que conociendo la fuerza de torsión que la fibra ejerce sobre la barra, se puede determinar la fuerza ejercida en un punto de la barra. La ley de Coulomb también conocida como ley de cargas tiene que ver con las cargas eléctricas de un material, es decir, depende de si sus cargas son negativas o positivas.

Variación de la Fuerza de Coulomb en función de la distancia.

En la barra de la balanza, Coulomb colocó una pequeña esfera cargada y a continuación, a diferentes distancias, posicionó otra esfera también cargada. Luego midió la fuerza entre ellas observando el ángulo que giraba la barra.

Dichas mediciones permitieron determinar que:

• La fuerza de interacción entre dos cargas y duplica su magnitud si alguna de las cargas dobla su valor, la triplica si alguna de las cargas aumenta su valor en un factor de tres, y así sucesivamente. Concluyó entonces que el valor de la fuerza era proporcional al producto de las cargas:

y

en consecuencia:

• Si la distancia entre las cargas es, al duplicarla, la fuerza de interacción disminuye en un factor de 4 (2²); al triplicarla, disminuye en un factor de 9 (3²) y al cuadriplicar , la fuerza entre cargas disminuye en un factor de 16 (4²). En consecuencia, la fuerza de interacción entre dos cargas puntuales, es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia:

Asociando ambas relaciones:

Finalmente, se introduce una constante de proporcionalidad para transformar la relación anterior en una igualdad:

Electrostática

La electrostática es la rama de la física que estudia los efectos mutuos que se producen entre los cuerpos como consecuencia de su carga eléctrica, es decir, el estudio de las cargas eléctricas en reposo, sabiendo que las cargas puntuales son cuerpos cargados cuyas dimensiones son despreciables frente a otras dimensiones del problema. La carga eléctrica es la propiedad de la materia responsable de los fenómenos electrostáticos, cuyos efectos aparecen en forma de atracciones y repulsiones entre los cuerpos que la poseen.

Históricamente, la electrostática fue la rama del electromagnetismo que primero se desarrolló. Con la postulación de la Ley de Coulomb fue descrita y utilizada en experimentos de laboratorio a partir del siglo XVII, y ya en la segunda mitad del siglo XIX las leyes de Maxwell concluyeron definitivamente su estudio y explicación, y permitieron demostrar cómo las leyes de la electrostática y las leyes que gobiernan los magnéticos pueden ser estudiadas en el mismo marco teórico denominado el

Representación de campo eléctrico producido por dos cargas.

Tipos de carga

Carga inducida

La carga inducida se produce cuando un objeto cargado repele o atrae los electrones de la superficie de un segundo objeto. Esto crea una región en el segundo objeto que está con una mayor carga positiva, creándose una fuerza atractiva entre los objetos. Por ejemplo, cuando se frota un globo, el globo se mantendrá pegado a la pared debido a la fuerza atractiva ejercida por dos superficies con cargas opuestas (la superficie de la pared gana una carga eléctrica inducida pues los electrones libres de la superficie del muro son repelidos por los electrones que ha ganado el globo al frotarse; se crea así por inducción electrostática una superficie de carga positiva en la pared, que atraerá a la superficie negativa del globo).

Carga por fricción

En la carga por fricción se transfiere gran cantidad de electrones porque la fricción aumenta el contacto de un material con el otro. Los electrones más internos de un átomo están fuertemente unidos al núcleo, de carga opuesta, pero los más externos de muchos átomos están unidos muy débilmente y pueden desalojarse con facilidad. La fuerza que retiene a los electrones exteriores en el átomo varia de una sustancia a otra. Por ejemplo, los electrones son retenidos con mayor fuerza en la resina que en la lana, y si se frota una torta de resina con un tejido de lana bien seco, se transfieren los electrones de la lana a la resina. Por consiguiente, la torta de resina queda con un exceso de electrones y se carga negativamente. A su vez, el tejido de lana queda con una deficiencia de electrones y adquiere una carga positiva. Los átomos con deficiencia de electrones son iones, iones positivos porque, al perder electrones (que tienen carga negativa), su carga neta resulta positiva.

Carga por inducción

Se puede cargar un cuerpo por un procedimiento sencillo que comienza con el acercamiento a él de una varilla de material aislante, cargada. Considérese una esfera conductora no cargada, suspendida de un hilo aislante. Al acercarle la varilla cargada negativamente, los electrones de conducción que se encuentran en la superficie de la esfera emigran hacia el lado lejano de ésta; como resultado, el lado lejano de la esfera se carga negativamente y el cercano queda con carga positiva. La esfera oscila acercándose a la varilla, porque la fuerza de atracción entre el lado cercano de aquélla y la propia varilla es mayor que la de repulsión entre el lado lejano y la varilla. Vemos que tiene una fuerza eléctrica neta, aun cuando la carga neta en las esferas como un todo sea cero. La carga por inducción no se restringe a los conductores, sino que puede presentarse en todos los materiales.

Potencial eléctrico

El potencial eléctrico en un punto es el trabajo que debe realizar un campo electrostático para mover una carga positiva q desde el punto de referencia,[1] dividido por unidad de carga de prueba. Dicho de otra forma, es el trabajo que debe realizar una fuerza externa para traer una carga unitaria q desde la referencia hasta el punto considerado en contra de la fuerza eléctrica. Matemáticamente se expresa por:

El potencial eléctrico sólo se puede definir para un campo estático producido por cargas que ocupan una región finita del espacio. Para cargas en movimiento debe recurrirse a los potenciales de Liénard-Wiechert para representar un campo electromagnético que además incorpore el efecto de retardo, ya que las perturbaciones del campo eléctrico no se pueden propagar más rápido que la velocidad de la luz. Si se considera que las cargas están fuera de dicho campo, la carga no cuenta con energía y el potencial eléctrico equivale al trabajo necesario para llevar la carga desde el exterior del campo hasta el punto considerado. La unidad del sistema internacionales el voltio(V). Todos los puntos de un campo eléctrico que tienen el mismo potencial forman una superficie equipotencial.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                      MARCO CONCEPTUAL

CONDUCTANCIA ELEVTRICA: es decir, que la conductancia es la propiedad inversa de la resistencia eléctrica. Se mide en siemens.

CONDICTIVIDAD: es la medida de la capacidad de un material o sustancia para dejar pasar la corriente eléctrica a través de él.1​ La conductividad depende de la estructura atómica y molecular del material. Los metales son buenos conductores porque tienen una estructura con muchos electrones con vínculos débiles, y esto permite su movimiento.

GALVOMETRO:  es un instrumento que se usa para detectar y medir la corriente eléctrica. Se trata de un transductor analógico electromecánico que produce una deformación de rotación en una aguja o puntero en respuesta a la corriente eléctrica que fluye a través de su bobina.

INPEDANCIA: es una medida de oposición que presenta un circuito a una corriente cuando se aplica una tensión. La impedancia extiende el concepto de resistencia a los circuitos de corriente alterna (CA), y posee tanto magnitud como fase, a diferencia de la resistencia, que sólo tiene magnitud.

RESISTOR: Se denomina al componente electrónico diseñado para introducir una resistencia eléctrica determinada entre dos puntos de un circuito eléctrico. En otros casos, como en las planchas, calentadores, etc., se emplean resistencias para producir calor aprovechando el efecto Joule.

POTENCIOMETRO: es uno de los dos usos que posee la resistencia o resistor variable mecánica (con cursor y de al menos tres terminales). El usuario al manipularlo, obtiene entre el terminal central (cursor) y uno de los extremos una fracción de la diferencia de potencial total, se comporta como un divisor de tensión o voltaje.

POENTE DE WHEATSTONE:  es un circuito eléctrico que se utiliza para medir resistencias desconocidas mediante el equilibrio de los brazos del puente. Estos están constituidos por cuatro resistencias que forman un circuito cerrado, siendo una de ellas la resistencia bajo medida.

MODELO RESISTOR REAL: Para el estudio de un resistor real hay que tener ciertas consideraciones debido a que los materiales de construcción no son ideales. Por un lado hay que considerar la resistencia de contacto entre el terminal y la resistencia propiamente dicha, la resistencia de contacto entre el terminal y el circuito, y la resistencia del material del terminal.

 

 

                               MARCO PROCIDEMENTAL

SubProceso A( )

         Escribir "Ingrese Inductancia"

         Leer L

         Escribir "Ingrese Corriente"

         Leer I

         INICIAL<-60

         FINAL<-120

         W<-INICIAL

         si l>100 y l<=200 Entonces

                   REPETIR

                            VL<-W*L*I

                            Escribir "EL VOLTAJE DE FASE ES: ",VL

                            W<-W+5

                   Hasta Que W>=FINAL

         FinSi

         Escribir "Cantidad Invalida"

        

Fin SubProceso

 

SubProceso B( )

         Escribir "Ingrese Potencia"

         Leer P

         Escribir "Ingrese Corriente"

         Leer I

         INICIAL<-60

         FINAL<-120

         Para ANG<-INICIAL Hasta FINAL Con Paso  10 Hacer

                   RAD<-(ANG*2*pi)/360

                   V<-P/(rc(3)*I*cos(RAD))

                   Escribir "LA TENSION ES: ",V

         FinPara

Fin SubProceso

 

SubProceso C( )

         Escribir "Ingrese Impedancia Inductiva"

         Leer XL

         Escribir "Ingrese Impedancia Capacitiva"

         Leer XC

         INICIAL<-12

         FINAL<-18

         R<-INICIAL

         si XC<>XL Entonces

                   REPETIR

                            Z<-rc((R^2)+((XL-XC)^2))

                            Escribir "LA IMPEDANCIA ES: ",Z

                            R<-R+0.5

                   Hasta Que R>=FINAL

                  

                  

                   Escribir "Cantidad Invalida"

                   FINSI

         Fin SubProceso

        

        

         Proceso MENU

                   DEFINIR OPC Como Entero

                   Definir VL,W,L,I,V,P,ANG,RAD,R,XL,XC,Z,INICIAL,FINAL COMO REAL

                   Escribir "***Menu***"

                   Escribir "1)VOLTAJE DE FASE"

                   Escribir "2)TENSION DE VOLTAJE"

                   Escribir "3)IMPEDANCIA"

                  

                   Leer OPC

                   Segun OPC HACER

                            1:A( )

                            2:B( )

                            3:C( )

                            De Otro Modo:

                                      Escribir "OPCIÓN INVALIDA"

                   FinSegun

FinProceso

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                                  CONCLUSIONES

De acuerdo con las mediciones realizadas en las resistencias y el análisis de las mediciones con respecto a las medidas podemos observar que fueron las esperadas con un mínimo error, el cual se encuentra dentro de un rango de tolerancia. Por lo que podemos concluir que la lectura de los códigos de colores en cada resistencia fue correcta y satisfactoria.

Podemos concluir que la resistencia depende mucho en si está en paralelo o en serie puesto que si el circuito está en serie la resistencia aumenta al añadir mayor número de resistencias, lo contrario sucede en un circuito en paralelo donde mientras más resistencias se añada menos resistencia se obtendrá, para nuestro montaje vemos un equilibrio ya que hay una serie abierta constituida por tres partes en serie y tres en paralelo.

Vemos que en este caso el error promedio de las resistencias al comparar los valores teóricos con los leídos en el multímetro fue muy bajo menor de 2% por lo que podemos concluir que para el caso de las resistencias no hay mucha perdida de carga, incluso al contario puesto que el valor experimental de cada resistencia fue mayor al teórico. Esto sin duda alguna contribuye en gran manera a que el error en la resistencia total al comparar la teórica y la experimental sea bajo. Entonces podemos concluir que el error en la resistencia total es directamente proporcional o dependiente al error promedio que exista en las resistencias usadas.

 

                                  BIBLIOGRAFIA

http://electromagnetismoingcivil.blogspot.com/p/conclusiones-de-resistencia.html

http://palabras-a-mar.blogspot.com/2012/03/la-resistencia.html

https://conceptodefinicion.de/

https://es.wikipedia.org/wiki/Impedancia

https://www.monografias.com/trabajos81/conexion-resistencias/conexion-resistencias.shtml

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