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efecto joule
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7/17/2019 Efecto Joule 347
http://slidepdf.com/reader/full/efecto-joule-347 1/6
MANEJO DE OSCILOSCOPIO
B. Sánchez Pizo¹, Y.A. Pérez², W. Hoyos Delgado³,
¹Licencia!ra en "ae#áicas, $A%&'D, (&)%A(%A, *rayansanchez+!nica!ca.ed!.co
²Licencia!ra en "ae#áicas, $A%&'D, (&)%A(%A, yesidale+!nica!ca.ed!.co
³Licencia!ra en "ae#áicas, $A%&'D, (&)%A(%A, illia#+!nica!ca.ed!.co
--/0-1-12-3455-02-104-56.
La*oraorio de 'lecro#agneis#o, 7r!8o B, 7r!8o -,
$echa de la 8rácica9 4:3:134, $echa de enrega9 5:3:134.
LRESUMEN:
a 8rácica consisi; en <eri=icar e>8eri#enal#ene ?!e !na corriene
elécrica ?!e circ!la a ra<és de !na
resisencia disi8a energ@a en =or#a
de calor o*ser<ando el ca#*io de
e#8era!ra en =!nci;n del ie#8o
s del ag!a c!ando se ind!ce
corriene elécrica a ra<és de !n
circ!io conecado a !n calor@#ero.
Se o#aron #ediciones de 8oencial,
corriene, ie#8o y e#8era!raade#ás de las oras <aria*les ?!e
8er#iirán el cálc!lo de daos.
Palabras clave: potencial, corriente,
temperatura, resistencia eléctrica,
capacidad calorífica, potencia
eléctrica.
Abstract: Pracice as o <eri=ye>8eri#enally ha an elecric c!rren
ha circ!laes hro!gh a resisor
dissi8aes energy as hea o*ser<ing
he change o= e#8era!re <ers!s
i#e s o= aer hen elecric
c!rren is ind!ced hro!gh a circ!i
%onneced a calori#eer.
"eas!re#ens o= 8oenial, c!rren,
i#e and e#8era!re <aria*lesaddiion o ohers ha allo he
calc!laion daa ere aCen.
EINTRODUCCIÓN.
l e=eco o!le es !n =en;#eno ?!e
e>8lica 8or ?!é los cond!cores y
circ!ios se calienan. %!ando !na
corriene elécrica circ!la 8or !ncond!cor, 8are de la energ@a
cinéica ?!e 8oseen los elecrones,
se rans=or#a en calor de*ido a los
cho?!es ?!e s!=ren con los áo#os
del #aerial cond!cor, lo c!al da
co#o res!lado !n a!#eno de
e#8era!ra.
DISEÑO EXPERIMENTAL.
Materiales.
%alor@#ero con resisencia
cale=acora. $!ene de 8oder.
Ee;sao.
7/17/2019 Efecto Joule 347
http://slidepdf.com/reader/full/efecto-joule-347 2/6
Fer#;#ero.
%rono#ero.
"!l@#eros.
Balanza.
Ag!a.
Eeci8iene 8lásico.
Calr!"etr c# resiste#ciacale$actra: es !n insr!#eno ?!e
sir<e 8ara #edir la canidad de calor
s!#inisrada o reci*ida 8or los
c!er8os. 's decir, sir<e 8ara
deer#inar el calor es8ec@=ico de !n
c!er8o, as@ co#o 8ara #edir las
canidades de calor ?!e li*eran o
a*sor*en los c!er8os.
Re%stat: 's !n dis8osii<o elécrico?!e 8er#ie reg!lar la inensidad de
corriene sin necesidad de a*rir el
circ!io, ade#ás consise en !na
resisencia elécrica ?!e 8!ede
<ariarse a <ol!nad #ediane el giro
de !n eGe o el desliza#ieno de !n
c!rsor.
1https://es.wikipedia.org/wiki/Calor
%C3%ADmetro
TEOR&A
El e$ect J'le: es !n =en;#eno
=@sico desc!*iero 8or el *riánico
a#es Presco o!le ?!e esi8!la
?!e si en !n cond!cor circ!la
corriene elécrica, 8are de la energ@a
cinéica de los elecrones se
rans=or#a en calor de*ido a los
cho?!es ?!e s!=ren con los áo#os
del #aerial cond!cor 8or el ?!e
circ!lan, ele<ando la e#8era!ra del
#is#o. 'se e=eco es !ilizado 8aracalc!lar la energ@a disi8ada en !n
cond!cor 8or el ?!e circ!la !na
corriene elécrica de=inida en la
sig!iene relaci;n9
E=VIt
De ora =or#a9 E= Pt
Donde9 E , potencia electrica
P , potencia
t , tiempo
La canidad de calor 8rod!cida 8or
!na corriene elécrica es9
• Pro8orcional a la d!raci;n del
8aso de la corriene.
• Direca#ene 8ro8orcional al
c!adrado de la inensidad.
• Direca#ene 8ro8orcional al
<alor de la resisencia.
7/17/2019 Efecto Joule 347
http://slidepdf.com/reader/full/efecto-joule-347 3/6
Resiste#cia: 's la =!erza de
o8osici;n ?!e ienen los elecrones al
des8lazarse a ra<és de !n cond!cor.
Potencia. Normalmente, la
influencia de la resistencia, la
intensidad y la diferencia de
potencial de un
circuito se reúne
en una magnitud conocida como
potencia expresada como:
P=VI
Donde9 P , potencia electrica
V ,voltaje
I , corriente
R , resistencia
Te"(erat'ra: es !na #agni!d
escalar re=erida a la noci;n co#In de
calor #edi*le #ediane !n
er#;#ero. 'n =@sica, esá
relacionada con la energ@a inerna de
!n sise#a er#odiná#ico, de=inida
8or el 8rinci8io cero de la
er#odiná#ica. De=ina#os9
∆ T =T final−T inicial
Siendo F, la e#8era!ra en J%.
La ca(aci)a) calr!$ica es(ec!$ica,
calr es(ec!$ic9 es !na #agni!d
=@sica ?!e se de=ine co#o la canidad
de calor ?!e hay ?!e s!#inisrar a la
!nidad de #asa de !na
s!sancia 8ara ele<ar
s! e#8era!ra en !na !nidad. 'n
general, el <alor del calor es8ec@=ico
de8ende del <alor de la e#8era!ra
inicial. Se denoa con la lera
#inIsc!la.
Por ora 8are, se de=ine laca(aci)a) calr!$ica co#o la
canidad de calor ?!e hay ?!e
s!#inisrar a oda la #asa de !na
s!sancia 8ara ele<ar s! e#8era!ra
en !na !nidad grados %elsi!s J%.
Denoada con la lera #ayIsc!la.
L!ego, la ca8acidad calor@=ica
es8ec@=ica es el cociene enre la
ca8acidad calor@=ica y la #asa, eso
es
Donde es la #asa de la s!sancia.
DATOS * RESULTADOS
TABLA 1CANT. AGUA !!mlDAT"# $N$C$AL#
! & '1 !
T(). *C
+"LTA,-+
C"$NT-mA
T$()"-#
1 0' '20 12 0'2 '22 323 0'2 ' 11 0'2 '1 1304 0'0 '1 12& 0'0 ' 1
7/17/2019 Efecto Joule 347
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0 0'0 ' 42 0'0 ' 3!3 0'0 '3 30!3! 0'0 ' !
! 1!! !! 3!! !! 4!!
1!
!
3!
!
5-6 7 !.!6 8 !.23
9 7 !.
T° vs tiempo
Tiempo -seg
Temperatra
Masa +
8ara 133#l 7ra#os g
#asa ag!a 13g
#asa calor@#ero -//,1-g
#asa calor@#eroKag!a
4/6,1-g
! !! !! &!! 2!!!
1!
!
3!
!
5-6 7 !.!6 8 !.2
9 7 !.
T° vs tiempo
tiempo -seg
temperatra
Masa ,
EA#-lisis.
n 8ri#er l!gar, nos da#os c!ena ?!e
a #ayor ie#8o ransc!rrido la
e#8era!ra crecerá, eso da a
conocer ?!e la e#8era!ra de8ende
del ie#8o en ese caso. Fa#*ién se
8!do o*ser<ar el caso en el ?!e no
hay circ!laci;n de corriene, las cosas
no <an a generar 8oencia en =or#ade calo, 8ero s@ lo realizan c!ando el
circ!io cond!ce corriene, de #odo
?!e, el calena#ieno se de*e
e<en!al#ene al 8aso de la
corriene, a!n?!e no se8a#os aIn
8or ?!é. ra #anera de <er la
relaci;n es la sig!iene9 Para calenar
ag!a co#o la !sada en el la*oraorio,
hace =ala energ@a. Pero de d;nde
sali; la energ@a necesaria 8araa!#enar s! e#8era!raM La
res8!esa es, desde l!ego, ?!e sali;
de la corriene elécrica Ny la energ@a
de ésa. 'so 8!ede 8arecer d!doso,
8ero a#*os arg!#enos #!esran
?!e el origen de ese calena#ieno es
TABLA CANT. AGUA 3!!mlDAT"# $N$C$AL#
! 4'2 '1 !
T(). *C
+"LTA,-+
C"$NT-mA
T$()"-#
1 0'2 ' 40 0'2 '1 1!23 0'2 '1 10 0'2 ' 1!4 0'2 ' 33& 2 3'! 3!!0 2 3'! 3202 2 3'!4 1 2'1 3'!4 4!4
3! 2'1 3'1 40
8ara -33#l 7ra#os g
#asa ag!a -3g
#asa calor@#ero -//,1-g
#asa calor@#eroKag!a
0/6,1-g
7/17/2019 Efecto Joule 347
http://slidepdf.com/reader/full/efecto-joule-347 5/6
el 8aso de corriene 8or los o*Geos.
Pero 8or ?!é i*a la corriene
elécrica a calenar las cosasM
%!ando ha*la#os acerca de
cond!cores y aislanes y de s!c!ani=icaci;n #ediane resisencia y
cond!cancia se o*ser<; ?!e los
#aeriales se co#8oran de #aneras
di=erenes ane !n dese?!ili*rio de
carga, de*ido a la canidad de cargas
#;<iles ?!e ienen y a los o*sác!los
?!e esas cargas ienen 8ara
#o<erse. Fa#*ién se o*ser<;, al
ha*lar de la inensidad de corriene,
?!e la <elocidad nea de los
elecrones en !n cond!cor es
#inIsc!la. O!é signi=ica odo esoM
O!e, los elecrones de c!al?!ier
#aerial se #!e<en #ás o #enos
aleaoria#ene, siendo des<iados 8or
los áo#os y re8elidos !nos 8or oros
los elecrones, segIn a<anzan,
gol8ean odo a s! 8aso, haciendo
?!e los áo#os del c!er8o <i*renalrededor de s!s 8osiciones de
e?!ili*rio con #ás inensidad. 's
decir, calienan el #aerial.
./. 'l <alor de re=erencia 8ara el
calor es8ec@=ico del ag!a desilada, a
!na e#8era!ra #!y 8r;>i#a a la del
la*oraorio, es e>aca#ene
calor@a :gQ% 8or de=inici;n de la
!nidad de energ@a lla#ada calor@a.
%o#8arando s! res!lado 8ara el
calor es8ec@=ico del ag!a con el <alor
de re=erencia, enc!enren el =acor de
con<ersi;n enre a#*as !nidades de
energ@a o!le y calor@a. &o ol<iden
calc!lar la incerid!#*re e>8eri#enal
de ese res!lado. Por Ili#o,
con=ronen el res!lado o*enido con
el =acor de con<ersi;n re8orado en
los #an!ales, ?!e a <eces se
deno#ina Re?!i<alene #ecánico delcalor
0 1 "2Ce23T$4Ti5
'n 8ala*ras #ás si#8les, la ca#ti)a))e calr reci*ida o cedida 8or !nc!er8o se calc!la #ediane esa=;r#!la, en la c!al " es la#asa, Ce es el calor es8ec@=ico, Ti esla e#8era!ra inicial y T$ lae#8era!ra =inal. Por lo ano T$ 6Ti 1 7T <ariaci;n de e#8era!ra.
Si calc!la#os O 8ara el caso , se
iene lo sig!iene9
O T 133 U U1213 T 133
'n odos los casos O Seria 'l calores8ec@=ico 8!ede ded!cirse de laec!aci;n anerior. Si sedes8eGa Ce de ella res!la9
C#cl'si#es.
• %!ano #ayor es el ie#8o, la
canidad de calor generada
a!#ena. Por lo ano a#*ién
in=l!ye.
• 'l calor es la energ@a ?!e se
rans#ie de !n c!er8o a oro,
en <ir!d Inica#ene de !na
di=erencia de e#8era!ra
enre los c!er8os. La canidad
7/17/2019 Efecto Joule 347
http://slidepdf.com/reader/full/efecto-joule-347 6/6
de calor ?!e cede !n c!er8o
de8ende de s! calor
es8ec@=ico, e#8era!ra y
#asa.
• Por #edio de esa 8rácica se
logr; co#8render lae?!i<alencia e>isene enre
calor y ra*aGo, es decir, la
e?!i<alencia enre !lios y
%alor@as.