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ELECTRICIDAD

Laboratorio 5

“PRIMERA LEY DE KIRCHHOFF”

PROGRAMA DE CAPACITACION CONTINUA

TECSUP Laboratorio de Electricidad – Lab. 5

“PRIMERA LEY DE KIRCHHOFF” OBJETIVOS: 1. Medir la resistencia equivalente en un circuito conectado en paralelo. 2. Verificar que en un nodo, la sumatoria de corrientes es cero. 3. Detectar defectos en la conexión paralelo, tales como resistores

abiertos. INTRODUCCIÓN TEÓRICA: LEY DE CORRIENTES DE KIRCHHOFF Para formar circuitos paralelos, los resistores deben ser conectados, tal como se muestra en la Figura 1.

La ecuación para calcular la resistencia equivalente es: (Vea la Figura 2.)

1/Req = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ...

Figura 2. Circuito paralelo y circuito

equivalente Ley de Kirchhoff sobre corrientes:

“ En un nodo, la suma algebraica de corrientes es igual a cero”.

PROGRAMA DE FORMACIÓN REGULAR 58

Circuito paralelo Figura 1.

3R2R1R

eqR3R2R1R


I = I1 + I2 + I3

La tensión es la misma en cada resistencia conectada en paralelo. La tensión en el circuito es obtenida a partir de la Ley de Ohm:

U = I x Req

PROCEDIMIENTO: EQUIPOS Y MATERIALES:

Cantidad

Descripción Marca Modelo Observación

01 Fuente de tensión Lab-Volt

02 Multímetro digital. FLUKE

01 Carga Resistiva. Lab-Volt

20 Cables de conexión A. LEY DE CORRIENTES DE KIRCHHOFF 1. Utilizando el multímetro digital mida los valores de resistencia de su módulo

y anótelos en la Tabla 1.

RESISTOR: R1 R2 R3 R4=R1//R2

VALOR NOMINAL

4400 2200 1100 1467

VALOR MEDIDO

4380 2194 1082 1464


Figura 3. Ley de Kirchhoff en circuito paralelo.

I

3I + 2I+ 1I 3I+ 2I

3I2I1I

U 3R2R1R


Tabla 1. Valores medidos de resistencia.

2. Conecte los resistores R1, R2 y R3 en paralelo, tal como se muestra en la

Figura 8, mida con el ohmímetro y compare este resultado con el valor teórico.

Figura 8. Circuito paralelo de resistencias.

628.571 Resistencia paralelo (teórica)

= ...........................................................Ohmios.

623 Resistencia paralelo (medida)

= ..........................................................Ohmios.

3. Aplicando la Ley de Ohm, calcular teóricamente los valores de corriente en cada resistencia sabiendo que la tensión en la fuente es 50 V y anote los resultados en la Tabla 2.


3R2R1R


U (V) I (mA) I1 (mA) I2 (mA) I3 (mA)

50 80.3

11.3

22.8

46.2

Tabla 2. Valores teóricos.

4. Asegúrese que la fuente de tensión esté en cero voltios y conecte el circuito

tal como se muestra en la siguiente figura:


. Circuito paralelo de resistencias.9Figura

~

3I

3I

3R

2I

2R

I

3I+ 2I+ 1I 3I + 2I

1I

U 1R

~V

3A2A1A

A

3R2R

U

1R


Figura 10. Circuito paralelo de resistencias.

5. Ajuste inicialmente la fuente de tensión a 50 voltios. NOTA: Ahora Ud. comprobará la validez de la primera Ley de Kirchhoff (de

corrientes) midiendo las corrientes en cada rama y la corriente que entrega la fuente de tensión.

Para verificar la primera Ley de Kirchhoff, debemos medir siempre con los

amperímetros conectados correctamente, tal como se muestra en la Figura 10, respete la polaridad en cada medición.

6. Comience las mediciones utilizando el amperímetro AC. Anote en la tabla 3

los valores medidos.

U (V) I (mA) I1 (mA) I2 (mA) I3 (mA)

50 77.4 11.2 22.1 44.1

Tabla 3. Valores medidos.

7. Confronte los resultados obtenidos en la medición directa de la Tabla 3 con

los valores teóricos de la Tabla 2. Anote sus comentarios:

L a suma de todas las corrientes es igual a la corriente total, tanto los valores medidos como valores teóricos.

Los valores de corriente teórica con los valores de corriente calculados varían.

B. CIRCUITOS A IMPLEMENTAR EN EL LABORATORIO: Realice las siguientes modificaciones al circuito básico de la figura 8, haga las mediciones respectivas y anote sus comentarios.



a)

Figura 11. Cambio de posición de la pinza amperimetrica.

Al disminuir la tensión la corriente disminuye.

b)

U (V) 50 V

I1 (mA) 10.7 v

I2 (mA) 22 v

I3 (mA) 0 v

I (mA) 32.7 v

Figura 12. Circuito con una rama abierta.

Compare estos nuevos valores con los obtenidos en la tabla 2. Anote sus comentarios.

Al tener la rama tres abierta la corriente no existe. La suma de las corrientes es igual a la corriente total.


~ V

?

V 10 1R 2R 3R

A

VR 1 R 2 R 3

5 0 V

A1 A2

A

A3

~

12.5


c)

Figura 13. Cambio de resistencia en circuito paralelo.

Al utilizar la resistencia cuatro la corriente aumenta. La fórmula que utilizamos es V=I/R.

CONCLUSIONES: Anote sus conclusiones por cada una de las experiencias realizadas. Primera Ley de Kirchhoff

Los valores obtenidos en forma experimental y teórico observamos que en estas es mínima, por lo tanto la ley de Kirchhoff si cumple.

Como hemos observado en la realización del laboratorio es comprobable, debido a ciertos errores sistemáticos de la realización de la practica tales como: La resistencia medida 623Ω , Amperimetrica 12.5 V Circuito con una rama abierta 32.7 V, Circuito paralelo 63.5 V, los valores obtenidos en la misma son aproximados a los teóricos , aunque estos errores no influyen significamente en este laboratorio.

En un nodo la suma de las corrientes entrantes es igual a la suma de corrientes salientes, con los valores experimentales estas sumas son casi iguales.

NOTA : Recordar el comportamiento de los instrumentos Básicos:

• Voltimetro se comporta como un circuito abierto por tener una resistencia interna muy alta, idealmente infinita.

• Amperimetro se comporta como un cortocircuito por tener un resistencia interna muy baja, idealmente cero.


~V 05 V4A2A

4R2R1R

A

1A

U (V) V

I1 (mA) 10.6 v

I2 (mA) 19.6 v

I3 (mA) 30.9 v

(mA) 63.5 v


Curso: LABORATORIO DE ELECTRICIDAD Ciclo: I

Actividad: LABORATORIO Nº 5 : PRIMERA LEY DE KIR

CHHOFF Semana:

Nombre y apellido del alumno: Sección: Docente:

Observaciones Periodo: Fecha:

Documentos de Evaluación

Hoja de Trabajo X Archivo informático

Informe Técnico X Planos

Caso Otros:

CRITERIOS A EVALUACIÓN Excelente Bueno Requiere Mejora

No aceptable

Puntaje Logrado

Determina la resistencia equivalente en un circuito conectado en paralelo.

3 2 1 0

Analiza y Verifica la primera ley de Kirchhoff en un circuito serie.

3 2 1 0

Culminó la tarea en el tiempo previsto 1 0,5 0 0

Demostró conocimiento acerca de los temas tratados (prueba escrita / oral, intervenciones)

4 3 1 0

Presenta informe (redacción, ortografía, formato) 2 1,5 1 0

Presenta análisis crítico (datos, esquemas, observaciones, conclusiones)

3 2 1 0

Aplica procedimientos seguros. 2 1,5 1 0

Trabaja en equipo (orden, colaboración) 2 1,5 1 0

Puntaje Total

Comentarios al alumno: (De llenado obligatorio)

Descripción

Excelente Completo entendimiento del problema, realiza la actividad cumpliendo todos los requerimientos.

Bueno Entendimiento del problema, realiza la actividad cumpliendo la mayoría de requerimientos.

Requiere mejora Bajo entendimiento del problema, realiza la actividad cumpliendo pocos de los requerimientos.

No Aceptable No demuestra entendimiento del problema o de la actividad.


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