INFORMELABORATORIO

TALLER ELECTRICIDAD

Y ELECTROTÉCNI INTEGRANTES

Fany Valdivia M. Carolina Julio B.

DOCENTE: Raul Vergara

CARRERA Ing. Civil Industrial

Introducción

A continuación se da a conocer lo realizado en forma experimental en laboratorio n°2 del taller, utilizando ley de la electrónica ley de Kirchoff en la cual esta ley se aplica en Ingeniería, más precisamente en todo lo referente a circuitos eléctricos en serie y paralelo y determinar la tensión y la corriente se utilizo el método de corriente de malla. Estos análisis los podemos encontrar perfectamente a la vida cotidiana, trascendiendo el régimen electrónico y metaforeándolo con el sentido mismo de la vida.

MÉTODO

El fin de este trabajo experimental es analizar y corroborar que la ley de Kirchoff se cumple en la práctica, por lo que se montó un circuito o malla tal como se muestra en la figura 1; en donde la resistencia R1 se dispuso en serie, mientras que R2 y R3 se dispusieron en paralelo. En esta actividad se empleo corriente continua y se utilizó un fuente de alimentación la cual se programó con una diferencia de potencial de 10 volt.Se midió, utilizando un tester, la diferencia de potencial total (VT), además de la diferencia de potencial en cada una de las resistencias. Se midió también las intensidades de corriente en las resistencias en paralelo. Se midió en R1 para obtener la intensidad total, ya que según la ley antes mencionada, la intentesidad en R1, que se encuentra en serie, debe ser igual a la intensidad total. Esta última también se obtuvo utilizando dicho instrumento de medición.En la figura 2 se observa la misma malla pero simplificada, en donde se observa que la intensidad de corriente total debe ser la que fluye por toda la malla.Se observa además que la suma de las resistencias, tanto en serie como en paralelo, arrojarán como resultado una resistencia equivalente (Req)

Figura 1

Figura 2

En el trabajo práctico se utilizaron las siguientes resistencias:

R1=10 KΩR2=20 KΩR3=20 KΩ

De acuerdo a esto es que se realizaron los cálculos de forma teórica de la Resistencia equivalente (Req), la intensidad de corriente total (IT) y la intensidad en R1 y en R2 (I1 e I2 respectivamente), los que se compararon con los valores obtenidos de forma experimental.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

De forma experimental se obtuvieron los siguientes resultados:

Diferencia de potencial total aplicada: 10 voltDiferencia de potencial medida en cada resistencia:

Resistencia Diferencia de potencial Intensidad de corriente

R1=10 KΩ 4.96 volt 0.5 mAR2=20 KΩ 5.03 volt 0.2 mAR3=20 KΩ 5.03 volt 0.2 mA

Como se mencionó, R2 y R3 se encuentran en paralelo, por lo que se tiene que, según la ley de kirchoff, la diferencia de potencial es constante, es decir, las magnitudes de V2 y V3 deben ser iguales, lo que se cumple en la actividad experimental; ya que tal como se observó en la tabla anterior, ambas resistencias tienen una diferencia de potencial de 5.03 volt.Al sumar las diferencias de potencial de R1 y de R2 o R3 (4.96+5.03), el valor obtenido corresponde a la diferencia de potencial total (VT), es decir, 9.98 volt; valor que se acerca bastante al aplicado por la fuente de alimentación (10 volt).Se obtuvieron las intensidades para cada una de las resistencias, obteniendo la Intensidad total a través de R1; para calcular la intensidad en R2 y R3, deben sumarse los valores obtenidos, ya que al estar en paralelo, existe una redistribución de la intensidad de corriente total.En este caso se tiene que:

IT=IR2+IR3=IR1

IT=0.2 mA+ 0.2mA= 0.4 mA

Como se observa, el valor que se obtiene al sumar ambas intensidades no corresponde al obtenido en R1 (0.5 mA).Se debe observar que siempre en la práctica estos valores serán muy cercanos pero no siempre iguales, ya que siempre existe un margen de error, que se puede deber entre otros factores a errores en la manipulación del instrumento de medición, instrumentos no calibrados, o disipación de parte de la energía.Al realizar el cálculo de forma teórica, teniendo en cuenta que los valores de las resistencias y que, como se indicó, la diferencia de potencial total aplicada fue de 10 volt, se obtuvo que:

Req=R1 + (1/R2+1/R3)Req=R1 + (R2+R3/R2*R3)

Para obtener la Resistencia en paralelo se debe invertir la fracción, es decir:

Req= R1 + (R2*R3/R2+R3)

Según esta ecuación, reemplazando los valores se obtiene:

Req= 10000+(20000*20000/20000+20000)= 20000 Ω= 20 K Ω

I=V/R=10 volt/20000 Ω=0.0005 A=0.5 mAR1 en serie:

I1= IT

I1=0.5 mAR2 y R3 en paralelo:

I2= (IT*ReqR2R3)/R2 I2= (IT *(R2*R3/R2+R3))/R2

I2= (0.0005A*10000Ω)/20000 ΩI2=0.00025A=0.25 mA

I3= I2

I3=0.025 mA

El resultado obtenido teóricamente para la intensidad total es igual al obtenido de forma experimental; se observan variaciones en las resistencias R2 y R3, en donde la intensidad calculada es de 0.025 mA para ambas resistencias, mientras que en el laboratorio el tester arrojó un valor de 0.020mA.Tal como se dijo anteriormente, al llevar a la práctica cualquier trabajo teórico, los resultados variarán comúnmente debido a los factores antes descritos.Lo importante es que este margen de error que se debe considerar dentro de una actividad experimental sea despreciable.En este caso, el error se puede calcular como:

e = / Resultado de medición - Valor convencionalmente verdadero /Si se reemplazan los valores obtenidos:

e= /0.020-0.025/e=0.005mA

Como se observa, el error tiene un valor mucho menor en consideración con los valores obtenidos. Normalmente, en laboratorio, se considera despreciable el error cuando la variación está en la tercera décima del valor obtenido; lo que se cumple en este caso. Para conseguir valores más cercanos a la teoría y disminuir el margen de error, se recomienda siempre medir en más de una oportunidad y calcular un promedio de las mediciones.

Conclusión

Aunque se entienda que el estudio y comprensión de la electrónica es imprescindible para lograr el perfeccionamiento de las invenciones, este es un buen ejemplo de que por muy perfectos que sean los cálculos, en una ciencia como ésta habrá que tomar los valores de un modo un poco relativo, y hemos de saber que no lograremos nunca una máquina que se comporte según nuestros cálculos matemáticos y esto lo impiden tres factores, el factor humano, errores sistemáticos o error de medida repetida de una magnitud en conclusión solo se aproximará. En un circuito en el que sólo había que aplicar las leyes de Ohm y de Kirchoff, se pueden escapar del alcance varios factores, lo que, en el fondo, nos atrae cada vez más a una ciencia tan amplia como la de la electricidad-electrónica.