ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO

ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO

PRÁCTICA DE LABORATORIO No. 5

REGLAS DE KIRCHHOFF

1. OBJETIVOS

1.1 Afianzar experimentalmente las Leyes de Conservación de Energía y Conservación de Carga.

1.2 Verificar las Reglas de Kirchhoff: Regla de Mallas y Regla de Nodos.

1.3 Verificar experimentalmente que el campo electrostático es conservativo.

2. CONCEPTOS A AFIANZAR

2.1. Conservación de carga.

2.2. Conservación de energía.

2.3. Malla.

2.4. Nodo.

2.5. Corriente.

2.6. Voltaje y diferencia de potencial.

2.7. Ley de Ohm.

2.8. Trabajo eléctrico en un camino cerrado.

2.9. Conceptos Previos:

2.9.1. Trabajo.

2.9.2. Fuerzas conservativas y energía potencial.

2.9.3. Integrales de superficie y de línea.

3. TÉCNICAS EXPERIMENTALES

3.1. Montaje de la práctica a cargo del estudiante.

3.2. Propagación de incertidumbres.

4. TIEMPO NECESARIO PARA EL DESARROLLO

2 horas.

5. EQUIPO REQUERIDO

5.1. Dos pilas o fuentes de voltaje.

5.2. Juego de resistencias ( 1k).

5.3. Multímetro.

5.4. Cables de conexión.

6. PROCEDIMIENTO

6.1. Mida con el multímetro la f.e.m. de las baterías y el valor de las resistencias antes de conectar el circuito. Después realice el montaje de la figura 1.

6.2. Mida la diferencia de potencial en cada uno de los elementos del circuito y verifique la ley de las mallas para cada malla. Cuando conecte el voltímetro, tenga presente la polaridad con el fin de asignar el signo correcto a cada diferencia de potencial. También tenga en cuenta el sentido en que recorre cada malla.

Figura 1

6.3. Ahora mida la corriente en cada rama para verificar la ley de los nodos. También tenga en cuenta la polaridad del amperímetro para asignar el signo correcto a cada corriente.

6.4. Usando las Leyes de Kirchhoff, resuelva el circuito con los valores medidos en 6.1 y halle la corriente en cada rama. Compare estos valores “teóricos” de las corrientes con los valores experimentales medidos en 6.4.

6.5. Teniendo en cuenta la incertidumbre correspondiente a los voltajes medidos, determine la incertidumbre asociada a la regla de Kirchhoff de mallas. Haga un análisis similar para la regla de Kirchhoff de nodos.

7. TIPO DE INFORME REQUERIDO

Formato anexo a la guía.

8. PREGUNTAS

8.1. Enumere al menos tres causas posibles de error.

8.2. Modele las fuentes de voltaje como fuentes ideales en serie con una resistencia interna y calcule el valor necesario de dichas resistencias para satisfacer las reglas de Kirchhoff.

8.3. Preguntas adicionales que el profesor

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