PRÁCTICA NO.9 LEYES DE KIRCHOFF

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL[pic 1][pic 2]

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍAS QUÍMICAS E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

LABORATORIO DE ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO

PRÁCTICA 9: LEYES DE KIRCHHOFF

GRUPO: 1IM23

SECCION A

EQUIPO: 4

PROFESORA: LILIANA JANET COSMES LÓPEZ

VIERNES 26 DE ABRIL DEL 2013

PRÁCTICA NO.9

LEYES DE KIRCHOFF

1.-Objetivo general:

Aplica las leyes de Kirchoff para obtener las corrientes y voltaje en cada uno de los elementos de un circuito.

Material y equipo:

1 fuentes de tensión de 10 volts c.c.

4 resistencias (se indicaran los valores

2 juegos de conectores

1 multímetro con puntas

1 panel de conexiones

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Leyes de Kirchoff

La ley de Ohm se aplica a cualquier parte del circuito tanto como al circuito completo. Puesto que la corriente es la misma en las tres resistencias de la figura 1, la tensión total se divide entre ellas.

La tensión que aparece a través de cada resistencia (la caída de tensión) puede obtenerse de la ley de Ohm.

Ejemplo: Si la tensión a través de Rl la llamamos El, a través de R2, E2, y a través de R3, E3, entonces

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figura1

El = IxRI = 0,00758 X 5000 = 37,9 V

E2 = IxR2 = 0,00758 X 20.000 = 151,5 V

E3 = IxR3 = 0,00758 X 8000 = 60,6 V

primera ley de Kirchhoff

 Describe con precisión la situación del circuito: La suma de las tensiones en un bucle de corriente cerrado es cero. Las resistencias son sumideros de potencia, mientras que la batería es una fuente de potencia, por lo que la convención de signos descrita anteriormente hace que las caídas de potencial a través de las resistencias sean de signo opuesto a la tensión de la batería. La suma de todas las tensiones da cero. En el caso sencillo de una única fuente de tensión, una sencilla operación algebraica indica que la suma de las caídas de tensión individuales debe ser igual a la tensión aplicada.

E= El + E2 + E3

E= 37,9 + 151,5 + 60,6

E= 250 V

En problemas como éste, cuando la corriente es suficientemente pequeña para ser expresada en miliamperios, se puede ahorrar cantidad de tiempo y problemas expresando la resistencia en kilohms mejor que en ohms. Cuando se sustituye directamente la resistencia en kilohms en la ley de Ohm, la corriente será en miliamperios si la FEM está en voltios.

Resistencias en paralelo

En un circuito con resistencias en paralelo, la resistencia total es menor que la menor de las resistencias presentes. Esto se debe a que la corriente total es siempre mayor que la corriente en cualquier resistencia individual. La fórmula para obtener la resistencia total de resistencias en paralelo es

R=1 / (1/R1)+(1/R2)+(1/R3)+...

donde los puntos suspensivos indican que cualquier número de resistencias pueden ser combinadas por el mismo método.

En el caso de dos resistencias en paralelo (un caso muy común), la fórmula se convierte en

R= R1xR2 / R1+R2

Ejemplo: Si una resistencia de 500 O está en paralelo con una de 1200 O, la resistencia total es:

R = 500x1200/500+1200=600000 / 1700 =353

Segunda ley de Kirchhoff

Hay otra solución para el problema. Suponga que las tres resistencias del ejemplo anterior se conectan en paralelo como se muestra en la figura 2.

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figura2

La misma FEM, 250 V, se aplica a todas las resistencias.

La corriente en cada una puede obtenerse de la ley de Ohm como se muestra más abajo, siendo I1 la corriente a través de Rl, I2 la corriente a través de R2, e I3 la corriente a través de R3.

Por conveniencia, la resistencia se expresará en kilohms, por tanto la corriente estará en miliamperios.

I1=E / R1=250 / 5 = 50mA

I2 = E / R2 = 250 / 20 =12,5mA

I3 = E / R3 = 250 / 8 = 31,25 mA

La corriente total es:

I total =I1 + 12 + 13 = 50 + 12,5 + 31,25 = 93,75 mA

Este ejemplo ilustra la ley de corriente de Kirchhoff.

"La corriente que circula hacia un nodo o punto de derivación es igual a la suma de las corrientes que abandonan el nodo o derivación."

Por tanto, la resistencia total del circuito es

Rtotal= E / I = 250 / 93,75 = 2,667 KO

Desarrollo experimental:

1.- obtener las ecuaciones correspondientes del c-1 aplicando la ley de nodos

2.- obtenmer las ecuacione del c-1 aplicando la ley de mallas

3.- resolver el sistema de ecuaciones para obtener las corrientes I y V teoricos, en cada uno de los elementos de c-1 y anotar los resultados en la tabla 1.

4.-Armar el circuito c-1

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5.- con el multimetro en su función del volmetro, medir el V exp. en cada uno de los elementos del circuito teniendo cuidado de :

5.1 tener la escala adecuada .

5.2 cuidar las poplaridades (+ con +y –con -).

5.3 conectarlo en paralelo con el elemento.

6.- con el multimetro en función de amperímetro, medir la Iexp en cada uno de los elementos del circuito teniendo cuidado de .

6.1 tener la escala adecuada.

6.2 cuidar a las tonalidades (+ con + y – con -).

6.3 conectar en serie con el elemento.

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