lab oratorio 7 ley de kirchhoff
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Abril 12 2010 _____________________________
Física Eléctrica Departamento de Física
Código: 1695 Ciencias Básicas
Universidad Del Norte- Colombia
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Ley de Kirchhoff
Carlos Quiroz Eynmar López
[email protected] [email protected]
Ingeniería Electrónica Ingeniería Electrónica
Resumen
En el siguiente experimento se quiere comprobar la ley de kirchhoff por medio de un
circuito con resistores en serie y paralelo, además, se le busca encontrarle todos los valores
del Voltaje y corriente que actúan en cada uno de los resistores.
Abstract
In the following experiment we try to prove the Kirchhoff law through a circuit with
resistors in series and parallels, also, is wanted to find all the values of the voltages and
intensities that acts in each one of the resistors
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Experimento No .7. Reglas de Kirchhoff
1. Tema : Circuitos de corriente continua
2. Objetivos:
2.1. General:
Confirmar las reglas de Kirchhof en circuitos resistivos.
2.2. Específicos:
1. Confirmar que en un circuito eléctrico la suma de corrientes que entran a un nodo es
igual a la suma de las corrientes que salen del mismo.
2. Confirmar que en un circuito eléctrico la suma algebraica de las diferencias de potencial
en cualquier malla es igual a cero.
3 . Actividades de Fundamentación teórica
Antes de llegar al laboratorio debes indagar acerca de los siguientes aspectos:
1. Reglas de Kirchhoff y su significado físico.
2. Solución de circuitos eléctricos aplicando las reglas de Kirchhoff
4. Procedimiento.
En esta experiencia, se examina el efecto de conectar resistores en serie y en paralelo.
Además se pretende confirmar las leyes de Kirchhoff. Para ello se utilizará el circuito EM -
8656, AC/DC Electronics Laboratory, sensores de voltaje, sensores de corriente, resistores,
una fuente de voltaje y cables conectores.
4.1. Configuración del ordenador
1. Conecte el interfaz ScienceWorkshop al ordenador, encienda el interfaz y luego
encienda el ordenador.
2. Conecte las clavijas estéreo de los sensores de voltaje y de corriente a los canales A,
B y C y use como fuente de voltaje la herramienta Power Amplifier.
3. Abra el archivo titulado: DataStudio
2.2. Calibración del sensor y montaje del equipo
Circuito para reglas de Kirchhoff
Monte el circuito que aparece en la figura sobre el kit EM_8656 AC/DC tal como se indica
a continuación.
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5.3. Toma de datos
1. Prepare Data Studio para editar una tabla en forma manual
2. Ubique los sensores de corriente en serie con las resistencias para medir las intensidades
de corriente en el circuito.
3. Ubique los sensores de voltaje en paralelo con los resistores y la fuente para determinar
la caída de tensión en cada elemento.
4. Cuando el circuito esté montado comience la toma de datos con el programa DataStudio
y consígnelos en la tabla.
5. Análisis de los datos
Por medio de la ley de kirchoff se procederá a realizar el ejercicio y por medio de los
resultados arrojados analizaremos lo que nos solicitan las preguntas.
Si analizamos tenemos que el sentido que le dimos a la corriente es de + a – por ende se
analizara de la siguiente manera:
De la primera malla se saca que:
(100 + 560)I1 - 560I2 – 10 = 0
La sumatoria de las resistencias de la malla menos las resistencias compartidas.
660I1 - 560I2 = -10 (1)
De la segunda malla de obtiene que:
(470 + 560 + 33)I2 - 560I1 = 0
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1063I2 – 560I1 = 0 (2)
Nótese que en esta ecuación no actúa ningún voltaje, ¿por qué? Puesto que no hay ninguna
f.e.m que este actuando en el, si bien es cierto transita corriente NO tiene ninguna fuente
que este afectando la malla por ende se iguala a 0.
Entonces si ponemos estas dos mallas en una matriz, los datos serian:
660 -560 I1 = 10
-560 1063 I2 = 0
10 -560
I1= 0 1063 = 10*1063 = 10630 = 0.027398319501 A
660 -560 660*1063 - 560*560 387980
-560 1063
660 10
I2= -560 0 = 5600 = 5600 = 0.0144337336976 A
660 -560 660*1063 - 560*560 387980
-560 1063
1. Halle el promedio de la intensidad de corriente I1, I2
I1= 0.027398319501 A
I2= 0.0144337336976 A
2. Pregunta 1: ¿Qué relación existe entre las corrientes I1, I2 ?
R. / según la ley de nodos de kirchhoff, en todo nodo, donde la densidad de la carga no
varíe en un instante de tiempo, la suma de corrientes entrantes es igual a la suma de
corrientes salientes. La suma de todas las intensidades que entran y salen por un Nodo es
igual a 0, decimos entonces que la sumatorias de corrientes es igual a cero en este caso
tenemos I1 + I2 + I3= 0,
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3. Halle el promedio para los valores de voltaje en los diferentes resistores al igual que en
los terminales de la fuente (VT).
Voltajes y resistencias
Una vez analizado el ejercicio de forma detallada obtenemos que:
Resistencia 100 Ω 560 Ω 33 Ω 470 Ω
Intensidad 0.0273983 A 0.0273983A 0.0144337A 0.0144337A
Voltajes 2.73983V 7.2601629 V 0.478V 6.70V
Pregunta 3: ¿Cumplen los valores obtenidos con los resultados esperados?. ¿A que
factores crees que se deben las posibles diferencias?
R. / los valores obtenidos cumplen con los resultados esperado, y las posibles diferencias
que pudimos notar es debido a la energía perdida por la resistividad de los materiales
conductores dentro del circuito. Los datos teoricos son parecidos a los que muestra la
practica.
2.1 Responda las siguientes “preguntas problematológicas”.
1. ¿Cuál principio físico se puede aplicar para explicar el comportamiento de la corriente
en un nodo de un circuito eléctrico?
R. / el principio aplicado en este caso es el de la ley de nodo o corriente de Kirchhoff que
nos dice que en todo nodo, donde la densidad de la carga no varíe en un instante de tiempo;
la suma de corrientes entrantes es igual a la suma de corrientes salientes. La suma de todas
las intensidades que entran y salen por un nodo es igual a 0.
2. ¿Cuál principio físico se puede aplicar para explicar la relación entre las caídas de
tensión alrededor de una trayectoria cerrada (malla) en un circuito eléctrico
R. / el principio físico que explica este fenómeno es la ley de mallas o ley de tensión de
Kirchhoff que propone que en toda malla la suma de todas las caídas de tensión es igual a la
suma de todas las subidas de tensión. Un enunciado alternativo es: En toda malla la suma
algebraica de las diferencias de potencial eléctrico debe ser 0 (cero).