REGLAS DE KIRCHHOFF

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE OCCIDENTE

FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS

DEPARTAMENTO DE FÍSICA

1. Acosta  Marlyn Jissel.   1. Guerrero Luis Fernando. 1. Brand Jessica. 1. Duran Leidy

1Ingeniería Industrial

REGLAS DE KIRCHHOFF

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Resumen

Mediante este informe se pretende estudiar las reglas de Kirchhoff de una forma experimental midiendo las corrientes y las diferencias de potencial a través de cada uno de los elementos que conforman una malla en un circuito. Además, se pretende medir la resistencia interna de las baterías empleadas en un circuito y evaluar su efecto en él. Para lograr los objetivos de la práctica fue necesario el uso de elementos como resistencias, baterías y un reóstato que tiene como función proporcionar una resistencia equivalente a la de la batería y así poder hallar la de la batería. Con ayuda de las reglas de Kirchhoff se determinó el valor experimental de la corriente a través de las resistencias 1, 2 y 3 las cuales son y en el circuito número 1 y para el circuito número 2 respectivamente.

Palabras claves: Corriente, Circuito, Diferencias de Potencial, Resistencia, Reglas de Kirchhoff

Resultados y Discusión

    Actividad I: Medición de la resistencia interna de la batería

Las unidades para cada una de las variables en el sistema internacional son: Diferencia de potencial (V) = Voltios (V), Resistencia (R) = Ohmios (Ω) y Corriente (I) = Amperios (A).

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Ecuación 1. Diferencia de Potencial

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Ilustración1. Resistencia interna de la Batería

La primera actividad se basó en medir la resistencia interna de dos baterías y observar la guía; en la cual se dice que el voltaje terminal es el mismo voltaje en la resistencia (R).

Los valores de los elementos empleados en la práctica son:

• 2 baterías de 6 V
• Reóstato
  

   Según los resultados obtenidos en la práctica, se completó la siguiente tabla 1:

Tabla 1. Datos Resistencia Interna

Según los datos obtenidos en la tabla 1, se dice que la resistencia interna de la primera batería es de 2,1 Ω y de la batería 2 es de 2,53 Ω. Estos resultados no fueron tomados con exactitud, debido a que era un poco difícil variar el reóstato hasta llegar a ℇ/2. También con la tabla 1 y con un poco de investigación, se puede definir que la batería 1 ha tenido menos uso que la batería 2, ya que su resistencia interna es menor, porque a medida que se usa una batería su resistencia interna aumenta y su diferencia de potencial disminuye respecto al valor de referencia que tiene, en este caso el valor de nuestras baterías es de 6 voltios.

A partir también de estos datos, podemos concluir que es necesario considerar el valor de esta resistencia siempre y cuando en el circuito a realizar, se usen resistencias aproximadamente cercanas a la interna. Pero como en la mayoría de circuitos se usan resistencias considerablemente grandes comparadas con la interna, se podría despreciar la resistencia interna.

Actividad II. Reglas de Kirchhoff

Por otro lado, las reglas de Kirchhoff brindan la alternativa de solucionar redes de resistores que no pueden ser llevados a combinaciones sencillas en serie y paralelo. Las reglas de Kirchhoff se dividen en dos, las cuales son:

✓ Regla de Kirchhoff de las mallas: La suma algebraica de las diferencias de potencial en cualquier malla, incluso a las asociadas con la fem y la de los elementos con resistencia, debe ser igual a cero (principio de conservación de la energía). Cabe recalcar que una malla es cualquier trayectoria cerrada de conducción de un circuito. Lo relatado anteriormente, se representa mediante la siguiente ecuación 2:

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Ecuación 2.  Sumatoria de voltajes.

✓  Regla de Kirchhoff de los nodos: la suma algebraica de las corrientes de cualquier nodo es igual a cero, es decir, que la suma algebraica de las corrientes que entran y salen de uno nodo deben ser igual a cero, cumpliendo con el principio de conservación de la carga. Cabe recalcar que un nodo en un circuito es un punto en el que se unen tres o más conductores. Lo mencionado anteriormente se visualiza en la siguiente ecuación 3:

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Ecuación 3.  Sumatoria de corrientes.

Los valores de los elementos empleados para la actividad son:

•3 Resistencias individuales

•6 Cables de conexión

•Multímetro digital Fluke 179  

Tabla 2. Valores de componentes antes de conectar el circuito.

Según como se observa en la tabla 2, los valores experimentales son los medidos por el multímetro digital, en este caso se midió componente a componente y los valores teóricos se obtuvieron gracias al código de colores de las resistencias.

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