Laboratorio #9 INFORME LEYES DE KIRCHHOFF

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Laboratorio #9

INFORME LEYES DE KIRCHHOFF

PROFESOR:

• Cecilio Silveira Cabrera

INTRODUCCIÓN

La ley de Ohm establece que el voltaje entre los extremos de ciertos tipos de materiales conductores es directamente proporcional a la corriente eléctrica que fluye a través del material y las Leyes de Kirchhoff constituyen la base para el análisis de los circuitos eléctricos y está compuesta por dos leyes que se pueden aplicar a cualquier circuito.

OBJETIVO GENERAL

• Verificar por medio del método experimental la ley de Ohm y las leyes de Kirchhoff.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

• Aprender a manipular un simulador haciendo variar sus magnitudes físicas
• Identificar la relación entre el voltaje y la corriente eléctrica de la Ley de Ohm
• Evidenciar las dos Leyes de Kirchhoff por medio de los simuladores

MARCO TEÒRICO

La ley de Ohm establece que el voltaje V (medido en Voltios) entre los extremos de ciertos

tipos de materiales conductores es directamente proporcional a la corriente eléctrica I (medida en

amperios) que fluye a través del material.   siendo R el valor de la resistencia eléctrica del material, la cual depende de su naturaleza y de factores geométricos. Por otro lado, las Leyes de Kirchhoff constituyen la base para el análisis de los circuitos eléctricos. Estas pueden aplicarse a cualquier circuito, desde el circuito más sencillo, hasta la red más compleja.[pic 2]

Primera ley de Kirchhoff: La suma algebraica de las corrientes que entran (o salen de) a una unión de dos o más elementos es igual a cero. Esto significa que la suma de las corrientes que entran a la unión (nodo) es igual a la suma de las corrientes que salen de ella. Así, para el fragmento de circuito de la figura se cumple: [pic 3]

Segunda ley de Kirchhoff: La suma algebraica de las diferencias de potencial alrededor de cualquier trayectoria cerrada (lazo) en un circuito es cero. Esto significa que, en un circuito cerrado, la suma de las elevaciones de tensión es igual a la suma de las caídas de tensión.

Suma de corrientes que entran al nodo (punto rojo) es igual a la suma de las corrientes que salen del mismo nodo

MODELO MATEMÀTICO CON SUS VARIABLES

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• V: Voltaje
• I: Corriente eléctrica
• R: Resistencia eléctrica

Primera ley de Kirchhoff:

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•  Corrientes que entran a la uniòn             [pic 8]
• Corrientes que salen de la uniòn             [pic 9]

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Segunda ley de Kirchhoff:

Para el lazo 1:

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• Corriente nùmero 1           [pic 13]
• : Resistencia nùmero 1    [pic 14]

Para el lazo 2:

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• Corriente nùmero 2 [pic 17]
• : Resistencia nùmero 2   [pic 18]

Para el lazo 3:

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• Corriente nùmero 1           [pic 21]
• : Resistencia nùmero 1    [pic 22]
• Corriente nùmero 2 [pic 23]
• : Resistencia nùmero 2   [pic 24]

 MONTAJE EXPERIMENTAL

DESCRIPCIÓN DEL AMBIENTE DE LA PRÁCTICA

La figura muestra la interfaz gráfica del usuario, esta permite armar un sin número de circuitos DC consistentes de baterías, fuentes de voltaje, resistencias, bombillas e interruptores. Estos elementos se seleccionan del panel ubicado en la parte izquierda de la interfaz. Las corrientes eléctricas y diferencias de potencial se pueden medir con los amperímetros y voltímetros en el panel de la derecha. Se pueden usar tantos elementos como se requieran. A cada resistor y cable se le puede asignar una resistencia, incluyendo al filamento de las bombillas y la resistencia interna de las fuentes de voltaje DC mediante la barra deslizadora que aparece cuando se presiona con el puntero del ratón sobre el elemento. Para medir corriente se tienen dos tipos de amperímetros (ideales: resistencia interna nula), uno de ellos requiere interrumpir el circuito y conectarlo en serie, mientras que el otro basta con colocar el cursor en forma de mira sobre el conductor por el que circula corriente para medir su valor.

Montaje del circuito para estudiar la ley de Ohm[pic 25]

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MATERIALES E INSTRUMENTOS:

• Computador o tablet con acceso a la internet.
• Aplicación disponible en el sitio:

https://phet.colorado.edu/sims/html/circuit-construction-kit-dc/latest/circu it-construction-kit-dc es.html

MEDICIONES Y PROCEDIMIENTOS: LEY DE OHM.

1. Montamos el siguiente circuito fijando el valor de la resistencia en R = 120 Ω

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Medimos  el valor de la corriente y lo registramos en la siguiente tabla.

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 Realizamos una gráfica de V en función de I y verificamos que la relación entre estas variables es lineal.

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RTA//.La pendiente nos da el valor de la resistencia del circuito la cual sería en este caso de 120

1. Montamos el siguiente circuito fijando el valor de la resistencia en R = 60 Ω

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Medimos  el valor de la corriente y lo registramos en la siguiente tabla.

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 Realizamos una gráfica de V en función de I y verificamos que la relación entre estas variables es lineal.

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RTA//.La relación entre voltaje y corriente es lineal. La pendiente nos da el valor de la resistencia del circuito la cual sería en este caso de 59,97 aproximadamente 60

1. La relación entre voltaje y corriente es lineal

La corriente es directamente proporcional a V e inversamente proporcional a la resistencia

LEY DE KIRCHHOFF

1. Montamos el siguiente circuito. Fijamos las resistencias de sus filamentos en  = 10,0 Ω,  = 1,0 Ω,  =  = 0,5 Ω. [pic 33][pic 34][pic 35][pic 36]

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1. Fijamos el valor del voltaje de la batería en 3.0 V. Cerramos los interruptores , ,  e hicimos las lecturas de las corrientes ,  e .[pic 38][pic 39][pic 40][pic 41][pic 42][pic 43]

Variamos el valor del voltaje de la batería y registramos lo valores de las corrientes en la siguiente tabla:

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