Una fuerza de 400 newtons alarga 2 metros un resorte. Una masa de 50 kilogramos se une al extremo del resorte y se libera inicialmente desde la posición de equilibrio con una velocidad ascendente de 10 m/s. Encuentre la ecuación de movimiento.

1. LEY DE OHM Y CIRCUITOS CD
OBJETIVOS
- Construir circuitos eléctricos de voltaje y corriente continua.
- Expresar correctamente el valor de resistencias eléctricas usando el código de
colores.
- Medir resistencias, diferencias de potencial y corrientes en circuitos eléctricos
simples, usando el multímetro.
- Determinar la resistencia equivalente de un circuito en paralelo.
- Determinar la resistencia equivalente de un circuito en serie.
- Comprobar la Ley de Ohm en circuitos resistivos simples, con un margen no
mayor al 5%.
- Calcular la incertidumbre de la resistencia equivalente de los circuitos en serie y
en paralelo.
MARCO TEORICO
Se denomina circuito eléctrico a una serie de elementos o componentes eléctricos o
electrónicos, tales como resistencias, inductancias, condensadores, fuentes; conectados
entre sí con el propósito de generar, transportar o modificar señales electrónicas o
eléctricas.
Las resistencias son elementos muy comunes en los circuitos, y son indispensables en
cualquier diseño eléctrico o electrónico. Una resistencia típica tiene un cuerpo cilíndrico
de uno a dos centímetros de longitud, con un segmento de alambre en cada extremo.
Las resistencias son fabricadas en una gran variedad de formas y tamaños. En las más
grandes, el valor del resistor se imprime directamente en el cuerpo de este, pero en los
más pequeños no es posible. Para poder obtener con facilidad el valor de estas
resistencias se utiliza el código de colores. Cada color representa un número que se
utiliza para obtener el valor final del resistor.
Las dos primeras bandas indican las dos primeras cifras del valor del resistor, la tercera
banda indica cuantos ceros hay que aumentarle al valor anterior para obtener el valor
final de la resistencia. La cuarta banda indica la tolerancia y si hay quinta banda, ésta
indica su confiabilidad.
Un circuito eléctrico, sencillo se caracteriza por tener tres partes fundamentales: una
fuente de energía eléctrica, en este caso la pila o batería, una aplicación y un elemento
de control. Si se comienzan a agregar más elementos, el circuito puede ser en serie o
paralelo.
Un circuito en serie es una configuración de conexión en la que los bornes o terminales
de los dispositivos se conectan secuencialmente. El terminal de salida de un dispositivo
se conecta al terminal de entrada del dispositivo siguiente.
RESISTENCIAS EN SERIE
El circuito en paralelo es una conexión donde, los bornes o terminales de entrada de
todos los dispositivos conectados coincidan entre sí, lo mismo que sus terminales de
salida.

2. RESISTENCIAS EN PARALELO
Los instrumentos de medición eléctrica del laboratorio son el multímetro, voltímetro,
amperímetro, ohmímetro. El multímetro es un aparato que puede hacer las funciones de
amperímetro, voltímetro u óhmetro. El voltímetro debe conectarse en paralelo, el
amperímetro debe conectarse en serie y si se usa el ohmímetro, hay que desconectar la
resistencia a medir de cualquier circuito donde pudiera estar conectada, es decir, que
para medir el valor de una resistencia con el ohmímetro, la resistencia debe estar
completamente aislada de cualquier circuito. La ley de Ohm explica que la diferencia de
potencial que produce una corriente eléctrica en un circuito es constante. Se considera
que la densidad de corriente es proporcional al campo eléctrico. La constante de
proporcionalidad se denomina conductividad: La ley de Ohm en su forma microscópica
se enuncia así:
Donde J representa la densidad de corriente, E la magnitud del campo eléctrico y σ la
conductividad.
Otra forma de presentar la ley de Ohm es en términos de la resistencia: el flujo de
corriente I que circula por un circuito eléctrico cerrado, es directamente proporcional al
potencial eléctrico V aplicado, e inversamente proporcional a la resistencia R en ohm de
la carga que tiene conectada y se conoce como la forma microscópica de la ley de Ohm:
O bien despejando para la resistencia:
Para un circuito en serie conformado por n resistencias, la resistencia equivalente del
circuito es la suma de las resistencias individuales:
Y la resistencia equivalente de un circuito en paralelo conformado por n resistencias es
el inverso de la suma de los inversos de las resistencias individuales:
Resistencia eléctrica. -

3. La resistividad se define como la capacidad de oposición de un material a la circulación
de corriente eléctrica, ésta varía dependiendo del tipo de material; por ejemplo en
buenos conductores como el cobre o plata, la resistividad es baja, indicando que los
electrones pueden circular a través de estos materiales sin gran pérdida de energía.
Malos conductores, también llamados aislantes, así como la madera y el vidrio tienen
una gran resistividad, y a pesar de aplicarles voltajes elevados no se establece un flujo
de corriente a través de ellos. La resistencia eléctrica de un material, cuya unidad es el
Ohm, es determinada a partir de la resistividad y de las dimensiones geométricas de
dicho material.
El ohmímetro. -
El óhmetro es un instrumento destinado a la medición de valores de resistencias, al
igual que los voltímetros o amperímetros existen analógicos y digitales.
Generalmente tiene varios rangos de medición, definidos mediante escalas en el
instrumento. Un aspecto importante del óhmetro es que no se debe conectar a
circuitos que se encuentren con energía, o encendidos; debido a que al realizar una
medición el óhmetro emplea un circuito y batería interna en el instrumento, y al
recibir energía pueden dañarse (quemarse) componentes internos del mismo.
Corriente Eléctrica. -
El movimiento de electrones desde un punto a otro es conocido como corriente
eléctrica. Existen 6,24E18 electrones en una carga coulomb [C]. El coulomb es una
cantidad estática de carga eléctrica. En electricidad nos interesa más la carga
eléctrica en movimiento, y la corriente eléctrica es el movimiento de cargas
eléctricas, en un tiempo determinado. Por lo que carga eléctrica (q) y tiempo (t) se
combinan para expresar la tasa de flujo de electrones y tiene como unidad al
amperio [A].
Amperímetro. -
Es un instrumento para la medición de intensidad de corriente en DC o AC. Un
amperímetro se conecta en serie, es decir hay que abrir el circuito y conectar el
instrumento en la trayectoria de la corriente. El amperímetro mide la intensidad de
corriente de la rama del circuito en la que se ha insertado. La resistencia del
amperímetro es muy pequeña (del orden de los o m) de tal manera que hay un
voltaje despreciable entre sus terminales para muchas aplicaciones.
Debe tenerse en cuenta que la posición de los terminales del instrumento (positivo y

4. negativo) deben estar en el mismo sentido de la dirección de la corriente en
mediciones en DC, como se muestra en la figura (a). En el caso de instrumentos
digitales, cuando la polaridad se invierte, la lectura se presenta con un signo
negativo por delante, indicando que el sentido de flujo de corriente es contrario.
Cuando no puede interrumpirse un circuito para medir la corriente que circula por un
conductor, pueden utilizarse equipos de medición tipo pinza (pinza amperimétrica).
Un error en la conexión del amperímetro, por ejemplo, si se realiza su conexión
como si fuera un voltímetro, genera un daño en el equipo, debido a que causa un
CORTOCIRCUITO.
Voltaje Eléctrico. -
El voltaje o tensión es la fuerza o la presión ejercida en los electrones. Las unidades
en las cuales se mide el voltaje es el voltio [V]. Existen también otros conceptos
relacionados al voltaje, como la fuerza electromotriz, que no es más que
aquella fuerza que cause el movimiento de electrones debido a la diferencia de
potencial entre dos puntos. La diferencia de potencial se refiere a un voltaje
diferencial o diferencia de voltajes entre dos puntos de un circuito, lo cual causara
flujo de corriente en un circuito cerrado.
Voltímetro. -
Es un instrumento para la medición de voltajes en DC o AC. Un voltímetro posee dos
terminales de medición llamados “positivo” (generalmente de color rojo) y “negativo”
(de color negro). Un voltímetro se conecta en paralelo entre los dos puntos que se
desea medir la tensión; la figura (a) presenta un diagrama de conexión y la figura
1.3(b) presenta la simbología representativa. La resistencia interna de un voltímetro
es muy grande (del orden de los M o G) y, por tanto, teóricamente, no circula
corriente a través de él durante las mediciones. En la práctica existe una pequeña
corriente del orden de los micros y hasta miliamperios, dependiendo de la calidad del
instrumento.
Cuando se mide voltajes en DC se debe tener en cuenta que la posición del terminal
“positivo” del voltímetro debe estar con la polaridad positiva del elemento. Se
considera la terminal de polaridad positiva aquella por la cual ingresa el flujo de
corriente (convención pasiva de signos); por ejemplo, en la figura (a) la corriente
ingresa al resistor R por la terminal A, de esta manera se establece el nodo de
mayor potencial en A. Cuando se invierten los terminales de medición en los
voltímetros digitales, marcan la lectura con un signo negativo, pero en los voltímetros
analógicos (de indicación con aguja) esta acción puede causar daños graves en el
equipo de medición.
La Ley de Ohm. -
En 1827 George Ohm publicó la ley que lleva su nombre, esta expresa la relación

5. matemática entre el voltaje, intensidad de corriente y la resistencia: “El voltaje
instantáneo a través de una resistencia es directamente proporcional a la corriente
que lo atraviesa “.
Ahora se puede expresar la resistencia mediante su inverso, que es conocido como
la conductancia (G), y sus unidades están en siemens [S]. Si se desea expresar que
tan bien un elemento conduce electricidad, en lugar de impedirlo, se puede escribir
la Ley de Ohm en función a la conductancia G, que no es más que el inverso de la
resistencia eléctrica.
Otra consideración al respecto de los materiales, es la tolerancia física para las
magnitudes eléctricas que se les puede aplicar. Esto generalmente se determina por
la potencia que un material, en un caso en particular una resistencia, puede disipar.
La energía que una resistencia disipa lo hace en forma de calor, es decir convierte
energía eléctrica en calorífica.
Un resistor. –
Es un conductor que proporciona una resistencia especfica en un circuito eléctrico. El
símbolo de resistor en los diagramas de circuitos es una línea en zigzag.
Código de colores de resistencias. -
La mayor parte de los resistores lineales, es decir aquellos que se someten a la ley de
Ohm, normalmente se codifican con colores para dar el calor de su resistenciaen
ohmios.
BIBLIOGRAFIA
- Zemansky.(2009), Física Universitaria, México DF, México, pp. 404
- Zemansky.(2009), Física Universitaria, México DF, México, pp. 503
- Zemansky.(2009), Física Universitaria, México DF, México, pp. 205
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Física

6. - Universitaria. Volumen 2. Undécima Edición. México: Pearson
Educación.
- Fuentes en Internet
- http://www.unicrom.com/TuT_codigocolores.asp
- http://www1.uprh.edu/labfisi/manual/2nd%20Part%20Experiment%2004.
pdf
- http://www.natureduca.com/tecno_eltec_ccc_serie1.php