PRACTICA #7 LEYES DE KIRCHHOFF

UNIVERSIDAD DE CARTAGENA[pic 1][pic 2]

FACULTAD DE INGENIERÍA

PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL

LABORATORIO DE FÍSICA II

PRACTICA #7

LEYES DE KIRCHHOFF

Castaño Pájaro S.; Espinosa Arellano L.; Montes Garcés R.; Peralta Gómez C.1 Julio Arrieta2

1Estudiantes del Programa de Ingeniería Civil;  2Docente del laboratorio de la asignatura Física II

RESUMEN

La realización de esta práctica consistió en el estudio y la comprobación experimental de las leyes de Kirchhoff, las cuales son fundamentales para comprender el funcionamiento de los circuitos y gran parte de la electrónica. Para ello se realizó una configuración de un circuito eléctrico con resistores organizados en serie y en paralelo con el fin de determinar la corriente resultante en  puntos específicos. Finalmente se compararon los resultados hallados teórica y experimentalmente y se llegó a una conclusión a partir de estos.

PALABRAS CLAVE: leyes de Kirchhoff, circuito, electrónica.

ABSTRACT

The realization of this practice was to study and experimental verification of Kirchhoff's laws, which are essential for understanding the operation of the circuits and much of the electronics. For this configuration of an electric circuit is conducted with resistors arranged in series and in parallel in order to determine the resulting current at specific points. Finally they found the theoretical and experimental results were compared and it was a conclusion from these.

KEYWORDS: Kirchhoff's laws, circuits, electronics.

OBJETIVOS

Objetivo general

Comprender y analizar las leyes de Kirchhoff.

Objetivos específicos

• Identificar en un circuito eléctrico los nodos, el sentido de paso de la corriente ramas y mallas de que está constituido
• Aplicar la primera ley de Kirchhoff a las corrientes medidas en un nodo y a las caídas de tensión medidas en una malla.

1. INTRODUCCION

Una de las leyes que rigen los sistemas eléctricos son las leyes de Kirchhoff, que
establecen el comportamiento de la electricidad en ciertos puntos llamados nodos, a partir de la ley de la conservación de la energía, en el siguiente informe se pretende confirmar estas leyes y tratar de dar a entender cómo se comporta en realidad la corriente eléctrica en puntos específicos en un circuito de corriente continua.

1. MARCO TEÓRICO

Leyes de Kirchhoff

Las leyes de Kirchhoff son una consecuencia directa de las leyes básicas del Electromagnetismo (Leyes de Maxwell) para circuitos de baja frecuencia. Aunque no tienen validez universal, forman la base de la Teoría de Circuitos y de gran parte de la Electrónica.

Para aplicar las leyes de Kirchhoff a un circuito eléctrico, se deben definir primero las distintas partes en las que se puede dividir un circuito, estas son:

• Nodo: Es un punto del circuito donde se unen tres o más conductores.

• Rama: Es la parte del circuito situada entre dos nodos.
• Malla: Es la parte del circuito que puede ser recorrida sin pasar dos veces por el mismo sitio.

Primera Ley de Kirchhoff (para los nodos o de las corrientes)

La suma algebraica de las corrientes que inciden en un nodo es cero (ley de conservación de la carga).

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Imagen 1. Sentidos de la corriente eléctrica en un nodo

Para realizar la suma algebraica de las intensidades, se tendrá que tener en cuenta el signo de estas intensidades. Se tomará como convenio que, el signo de las intensidades será el siguiente:

Positivo: cuando el sentido de la corriente es de entrada al nodo.

Negativo: cuando el sentido sea de salida del nodo.

Segunda Ley de Kirchhoff (para las mallas o de las tensiones)

En un circuito cerrado o malla, la suma algebraica de las diferencias de potencial entre los extremos de los diferentes elementos, tomadas todas en el mismo sentido, es cero (ley de conservación de la energía).

Para realizar la suma algebraica de las tensiones, se tendrán que tener en cuenta el signo de las f.e.m.s y de caídas de tensión en las resistencias de la malla. Para determinar estos signos, se seguirán los siguientes pasos:

Primero, En la malla, se considerará de forma arbitraria, un sentido de paso de corriente en forma circular, aplicando el mismo sentido para toda la malla.

Segundo, F.E.M. (Fuentes de tensión continua): Para indicar el signo de las f.e.m.s, se utilizará el siguiente criterio:

Positivo: cuando el sentido de la corriente de malla elegido en el punto anterior, coincide con el de suministro de intensidad de la f.e.m. (sale de positivo, y entra por el negativo).

Negativo: cuando el sentido de la corriente legida es contrario al de suministro de la fuente (va del negativo al positivo de la fuente por el circuito exterior).[pic 4]

Imagen 2. Signos para las f.e.m.s[pic 5]

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Imagen 3. Signos considerados para las caídas de tensión en resistencias

1. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

1. Montaje

        Para el experimento se necesitó una fuente (fem), una batería de , un protoboard, un amperímetro, tres resistencias, dos interruptores y un voltímetro, además de cables banana-banana y caimán-caimán.

Se realizaron 4 circuitos:

1. Interruptor 1 cerrado, Interruptor 2 Abierto
2. Ambos interruptores cerrados
3.  anulada
4.  anulada

Imagen 3. Montaje general.

1. Procedimiento

En cada uno de los circuitos fue necesario medir el valor de las tres corrientes con ayuda del amperímetro.

1. Datos y observaciones

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