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8/13/2019 Informe 2 Las Leyes Sagradas de Kirchooff UTP
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PRCTICA DE LABORATORIO N 2
CURSO : CIRCUITOS ELCTRICOS I
DOCENTE : PAREDES VILCA, Katia Ysabel
TEMA : LAS LEYES SAGRADAS DE KIRCHOOFF
ESCUELA : INGENIERIA MECATRNICA
INTEGRANTES : - REINOSO NUEZ, Edilberto Reynaldo
- MONTES LOPEZ, Cesar Octavio
CICLO : IV
TURNO : MAANA
HORARIO : Lunes 10:3012:10 horas
FECHA DE REALIZACIN : Lunes 23 de diciembre de 2013
FECHA DE ENTREGA : Lunes 30 de diciembre de 2013
2013-3
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FUNDAMENTO TERICO
Leyes de Kirchhoff
Las leyes de Kirchhoff son una consecuencia directa de las leyes bsicas del
electromagnetismo (leyes de Maxwell).
Para poder enunciar la primera ley de Kirchhoff hay que definir:
Rama: uno o ms elementos de circuitos conectados en serie en camino abierto.
Nodo: como el punto de unin de dos o ms ramas de un circuito.
Malla: la unin de dos o ms ramas en camino cerrado.
La primera ley de Kirchhoff
Se basa en la ley de conversin de la carga elctrica y establece que: ``la suma de las
corrientes en todo nodo debe ser siempre igual a cero
Esto es la cantidad de una carga que entra a un nodo
cualquiera en un cierto instante, es igual a la cantidad de
carga que sale de ese nodo.
Ejemplo: tenemos un nodo donde se unen un terminal de una resistencia, bombillo,
fuente de voltaje y un alambre. En forma muy arbitraria podemos tomar que las que las
corrientes que entran van a ser positivas y las que salen por tanto sern negativas.
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La segunda ley de Kirchhoff
La segunda regla se deduce de la conservacin de la energa. Es decir, cualquier carga que
se mueve en torno a cualquier circuito cerrado (sale de un punto y llega al mismo punto)
debe ganar tanta energa como la que pierde.
Esta segunda ley establece que: ``la suma de las diferencias de potencial en cualquier
entorno conductor cerrado de la red elctrica, debe ser siempre igual a cero.
Recurdese que la diferencia de potencias entre
dos puntos a hasta b matemticamente:
Para aplicar correctamente la segunda ley deKirchhoff, se recomienda asumir primero un
sentido de correr la malla. Una vez hecho esto se asigna signos positivos a todas las
tensiones de aquellas ramas donde se entre por el terminal positivo en el recorrido de la
malla y se asigna signos negativos cuando entre por el terminal negativo de la rama.
Un circuito simple puede analizarse utilizando la ley de Ohm y las reglas de combinaciones
en serie y paralelo de resistencias. Muchas veces no es posible reducirlo de un simple lazo.
El procedimiento para analizar un circuito ms complejo se simplifica enormemente alutilizar las leyes de Kirchhoff. Normalmente ha de ser siempre igual al nmero de
incgnitas, para poder solucionar simultneamente las ecuaciones.
Potencia
La potencia elctrica es la relacin de energa por unidad de tiempo; es decir, la cantidad
de energa entregada o absorbida por un elemento en un tiempo determinado (P=dwdt).
La unidad en el SI es vatio o watt que son lo mismo.
Cuando se trata de corriente continua (CC) la potencia elctrica desarrollada en un ciertoinstante por un dispositivo de dos terminales, es el producto de la diferencia de potencial
entre dichos terminales y la intensidad de corriente pasa a travs del positivo. Por esta
razn la potencia es proporcional a la corriente y a la tensin esto es:
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MATERIALES
Una Fuente de Tensin
Un Multmetro Digital
Resistencias (1K, 1.5 K, 2.2 K, 3. 9 K, 4.7 K, 5.6 K, 6.8 K,10K)
Potencimetros (5K y 10K)
Un Diodo LED
Cables conectores (cocodrilo)
Protoboard
PROCEDIMIENTO
1. Armar el siguiente circuito:
2. Variar el Potencimetro hasta obtener el 50% de su valor.
3. Medir con el Multmetro Digital el voltaje y la corriente de cada uno de los
elementos.
4. Determinar la potencia de cada uno de los elementos del circuito.
5. Armar el siguiente circuito:
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6. Medir con el multmetro el voltaje y la corriente de cada uno de los elementos.
7. Determinar la potencia de cada uno de los elementos del circuito.
8. Armar el siguiente circuito:
9. Medir con el multmetro el voltaje y la corriente en cada uno de los elementos.
10.Determinar la potencia en cada uno de los elementos del circuito.
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CUADROS
Circuito 1
ELEMENTO VALOR (K) VOLTAJE (V) CORRIENTE (mA) POTENCIA (mW)
R1 1,5 K 2,672 v 1,80 4,81R2 3,9 3,00 v 0,76 2,28
R3 5,6 7,98 v 1,45 11,57
R4 6,8 7,59 v 1,11 8,42R5 1K 1,404 v 1,40 1,97
R6 2,2 1,453 v 0,66 0,96
R7 10 1,06 v 1,10 0,110
R8 4,7 1,796 v 0,37 0,66E1 12 v 1,28 15,36E2 12 v 1,28 15,35
P 5,5 03,94 v 0,06 0,02
Circuito 2
ELEMENTO VALOR (K) VOLTAJE (V) CORRIENTE (mA) POTENCIA (mW)R1 3,9 0,005 0,0012 0,006
R2 6,8 0,005 0,0017 0,004R3 4,7 7,00 1,51 10,57
R4 56 7,06 1,28 9,04
E1 7 v 1,40 9,8
E2 7 v 1,40 9,8
Circuito 3
ELEMENTO VALOR (K) VOLTAJE (V) CORRIENTE (mA) POTENCIA (mW)R1 6,8 7,18 1,05 7,539
R2 3,9 3,87 0, 99 3,831
P1 2,8 K 2,98 1,05 3,129
P2 6,3 K 6,29 0,99 6,277
E1 12 0,86 10,36E2 12 0,86 10,0036
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CUESTIONARIO
1. En el circuito N1 verificar en cada malla la Segunda Ley de Kirchhoff.
M1: 1,7460,3941, 404 = 0
1,7961,798 = 0
0,002 0
M2: 1,06 + 0,3941, 453 = 0
1,4541,453 = 0
0,0010
M3: - 12 + 1,06+ 3 + 7,98 = 0
- 12 + 12,04= 0
0,040M4: - 12 + 2,672+ 1, 746+ 7,59 = 0
-12 + 12,008 = 0
0,008 0
2. En el circuito N2 verificar en cada nodo la Primera Ley de Kirchhoff.
I4 = I2 + I1
I3 = I1 + I2
I3 = I4
1,51 = 1,28
0,23 0 NO CUMPLE
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3. Simular c/u de los Circuitos empleados en la experiencia.Primer Circuito:
Voltaje:
Corriente:
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Segundo Circuito:
Voltaje:
Corriente:
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Tercer Circuito:
Voltaje:
Corriente:
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4. Resuelve tericamente c/u de los circuitos experimentados, en forma analtica ycontraste con los valores medidos.
CIRCUITO N1
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CIRCUTO N 2
M1: R, I1+ R3, I3V = 0
0 + 7.00 - 7. 00
M2: R2I1+ R4I4 7 = 0
0 + 7.06 - 7 = 0
0,060
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CIRCUTO N 3
M1: - 12+2,98+ 7,18+V = 0
V = 1,84
M2: + 12 +6,293,87- 1,84 = 0
1212 = 0
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5. Las Leyes de Kirchhoff se aplican en toda clase de Redes Lineales o No Lineales?Justifique su respuesta.
Como se sabe toda ley que se da o plantea trata de asemejar a lo real pero en esto se asume casos
ideales para que las leyes cumplan satisfactoriamente y como se ve debido a que si en una red
tiene un nudo y de la cual tenga varia salidas siempre hay cada de tensiones un ejemplo claro oanlogo seria cuando se nota en la utilizacin de los bfer que sirven para que no haya cadas de
seales o en el caso sera de la corriente.
6. Plantee ecuacin de las leyes de Kirchhoff en el circuito RL-C (Serie-Paralelo),excitacin por una fuente Variable en el tiempo.
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7. Observaciones y Conclusiones.Observacin N 1: En esta prctica pudimos observar la validez de las Leyes de Kirchhoff, ms all
de los errores en los clculos matemticos, ya que hay que tener en cuenta que cuando se realizan
mediciones de laboratorio, debemos considerar errores de medicin introducidas por los
instrumentos, errores de dispersin en el valor real de las resistencias usadas, etc. Si tenemos encuenta estos errores podemos verificar que en cada ecuacin de Mallas y Nodos el resultado es el
esperado viendo as la validez de las Leyes de Kirchhoff vistas en la clase terica.
Conclusin N 1: Hemos notado como las leyes de Kirchhoff son muy tiles para la resolucin de
circuitos resistivos ya que se convierte en una gran herramienta para el anlisis de los circuitos.
Conclusin N 2: Con la ayuda de las ecuaciones de Nodos y Mallas se resuelven circuitos de mayor
complejidad. Donde no se pueden determinar si las resistencias estn conectadas en serie o en
paralelo.
8. Bibliografa actualizada.http://espanol.geocities.com/elradioaficionado/teoria/ley_kirchoff.htm
http://www.ifent.org/lecciones/electrodinamica/eldinami316.asp
http://www.electronicafacil.net/tutoriales/Leyes-Kirchoff.php
http://es.wikipedia.org/wiki/Leyes_de_Kirchhoff
http://www.fortunecity.es/felices/barcelona/146/3ds/tutores/leyesbasicas.htm
http://www.electronicafacil.net/tutoriales/Leyes-Kirchoff.php