UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA -USAC-INSTITUTO TECNOLOGICO UNIVERSITARIO GUATEMALA SUR -ITUGS-

FACULTAD DE INGENIERIALABORATORIO INGENIRIA ELECTRICA 1

REPORTE No. 2

CIRCUITOS (Ley de ohm y leyes de kirchoff) Y EMPALMES ELECTRICOS

Integrantes:

Ramiro Humberto Sirin Roquel 2011-12032

Julio César López Reyes 2011-11967

GUATEMALA 14 DE MARZO DE 2015

ContenidoI. INTRODUCCION..........................................................................................................................1

II. OBJETIVOS..................................................................................................................................1

III. MARCO TEORICO....................................................................................................................2

Ley de ohm.....................................................................................................................................2

Leyes de Kirchhoff..........................................................................................................................2

Empalme eléctrico..........................................................................................................................3

IV. MARCO PRÁCTICO................................................................................................................11

V. RESULTADOS Y DISCUSION DE RESULTADOS............................................................................12

VI. CONCLUSIONES....................................................................................................................13

VII. BIBLIOGRAFIA.......................................................................................................................13

I. INTRODUCCION

En el presente reporte se brinda de manera detallada la forma correcta de como aplica la ley de Ohm en los circuitos. También encontrara información acerca de la también llamada ley de nodos o primera ley de Kirchhoff (En cualquier nodo, la suma de las corrientes que entran en ese nodo es igual a la suma de las corrientes que salen) también conocida como ley de corrientes, de manera experimental se podrá comprobar las diferencias de esta ley con la ley de tensión de resistencia sus usos y aplicaciones.

Con el fin de que este documento sirva como apoyo al estudiante de ingeniería, se le brinda información acerca de la potencia eléctrica de como se calcula y cuáles son sus usos.

Además se presentan los diferentes tipos de empalmes que se pueden realizar con cable o alambre eléctrico.

II. OBJETIVOS

General:

Aplicar la ley de ohm y la ley de kirchhoff en un circuito.

Específicos:

Encontrar la resistencia equivalente del circuito con ayuda del multímetro. Encontrar la corriente de cada circuito con ayuda del multímetro. Encontrar el voltaje en cada circuito ayuda del multímetro. Realizar empalmes con cable y alambre eléctrico de calibre 12.

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III. MARCO TEORICO

Ley de ohmCuando aplicamos una tensión a un conductor, circula por él una intensidad, de tal forma que si multiplicamos (o dividimos) la tensión aplicada, la intensidad también se multiplica (o divide) por el mismo factor. Del mismo modo, si por un conductor circula una corriente, se generará una tensión entre sus extremos, de forma que si se multiplica (o divide) la intensidad, la tensión generada se multiplicará (o dividirá) en la misma proporción. De esta forma podremos enunciar la LEY DE OHM: "La relación entre la tensión aplicada a un conductor y la intensidad que circula por él se mantiene constante. A esta constante se le llama RESISTENCIA del conductor"

Leyes de KirchhoffLas leyes de Kirchhoff son dos igualdades que se basan en la conservación de la energía y la carga en los circuitos eléctricos. Ambas leyes de circuitos pueden derivarse directamente de las ecuaciones de Maxwell, pero Kirchhoff precedió a Maxwell y gracias a Georg Ohm su trabajo fue generalizado. Estas leyes son muy utilizadas en ingeniería eléctrica e ingeniería electrónica para hallar corrientes y tensiones en cualquier punto de un circuito eléctrico.

Ley de corrientes de Kirchhoff

Esta ley también es llamada ley de nodos o primera ley de Kirchhoff y es común que se use la sigla LCK para referirse a esta ley. La ley de corrientes de Kirchhoff nos dice que: En cualquier nodo, la suma de las corrientes que entran en ese nodo es igual a la suma de las corrientes que salen. De forma equivalente, la suma de todas las corrientes que pasan por el nodo es igual a cero-

La ley se basa en el principio de la conservación de la carga donde la carga en couloumbs es el producto de la corriente en amperios y el tiempo en segundos.

Ley de tensiones de Kirchhoff

Esta ley es llamada también segunda ley de Kirchhoff, ley de lazos de Kirchhoff o ley de mallas de Kirchhoff (es común que se use la sigla LVK para referirse a esta ley). En un lazo cerrado, la suma de todas las caídas de tensión es igual a la tensión total suministrada. De forma equivalente, la suma algebraica de las diferencias de potencial eléctrico en un lazo es igual a cero.

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Empalme eléctricoEs la unión de 2 o más cables de una instalación eléctrica o dentro de un aparato o equipo electrónico. Aunque por rapidez y seguridad hoy en día es más normal unir cables mediante fichas de empalme y similares, los electricistas realizan empalmes habitualmente.

La realización de empalmes es un tema importante en la formación de los electricistas (y electrónicos) ya que un empalme inadecuado o mal realizado puede hacer mal contacto y hacer fallar la instalación. Si la corriente es alta y el empalme está flojo se calentará. El chisporroteo o el calor producido por un mal empalme es una causa común a muchos incendios en edificios. Antes de trabajar en la instalación eléctrica de un edificio o de un equipo eléctrico/electrónico se debe tener la formación técnica necesaria.

Las normativas de muchos países prohíben por seguridad el uso de empalmes en algunas situaciones. Es común la prohibición de realizar empalmes donde se puedan acumular gases inflamables.

Cuando hay que unir cables coaxiales (datos, vídeo, antena, etc) es preferible emplear conectores en lugar de empalmes pues un empalme inapropiado puede modificar la impedancia del cable y alterar la señal.

Una vez realizados los empalmes eléctricos se pueden soldar para conseguir un mejor contacto. Si existe el riesgo de cortocircuito con otros empalmes o cables se deben aislar mediante algún tipo de cinta aislante. Asimismo, para protegerlo del agua, la lluvia o los ambientes húmedos pueden usarse cinta vulcanizada.

Tipos de empalmes

Existen diversos tipos de empalmes eléctricos para cada necesidad.

Trenzado: es el más sencillo se emplea en las cajas de empalme, en el montaje de circuitos eléctricos, etc cuando los cables no están sujetos a movimientos ni tirones. También es llamado cola de ratón.

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De derivación: sirve para derivar uno o 2 cables de una línea principal. Puede ser simple o doble. La variante anudada se emplea cuando se necesita más seguridad.

Derivación simple

Derivación doble

Doble torsión: es usado para prolongar un cable o reparar cables cortados. Especialmente en instalaciones aéreas como líneas de teléfono o tendidos eléctricos. También es llamado unión western.

Unión toma sencilla: para derivar una línea de la línea principal. Para instalaciones a la vista.

Unión toma doble: para derivar conductores del conductor principal, en un mismo punto.

Unión toma anudada: para derivar una línea sacada de la principal. Se la conoce como toma de seguridad y se usa para instalaciones vistas.

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IV. MARCO PRÁCTICO

Diseño experimental

Circuitos

Materiales:

- Multimetro - Modulo de experimentos de electricidad básica- Cables (Bananas)

Procedimiento:

Primero se arma el circuito como lo indico el ingeniero. Se procede a encender el multimetro y hallar las resistencias para luego hallar la resistencia equivalente.

Luego de esto cambiamos de función el multimetro para poder medir las corrientes eléctricas de cada malla. Luego volvimos a cambiar de función el multímetro a voltímetro para hallar los voltajes del circuito en paralelo y en serie. Posteriormente procedimos a calcular estos mismos datos analíticamente para luego compararlos y verificar su exactitud.

Realización de Empalmes Eléctricos

Materiales

- Alicate - Alambre calibre 12- Cable calibre 12- Cuchilla

Procedimiento

Con ayuda de la cuchilla despojar el aislador del cable la longitud a la cual se realizara el empalme, posteriormente realizar el empalme y apretar con el alicate.

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V. RESULTADOS Y DISCUSION DE RESULTADOS

1ra practica

Después de comprender en la parte teórica el manejo de la ley de ohm y las leyes de kirchoff se procedió a aplicar. Los resultados obtenidos de la primera práctica en el laboratorio fueron encontrados gracias al uso del multímetro partiendo de un voltaje de 14v usando el medidor con el que nuestro dispositivo contaba.

Luego de esto procedimos a encontrar el voltaje en cada una de las resistencias que el circuito tenia y posteriormente sus respectivas corrientes. Lo primero que observamos fue que los voltajes variaban pero esta vez no tenían un patrón de descendencia pero esto fue debido a que el circuito estaba armado en serie y en paralelo. Luego pasó con las corrientes, las últimas dos dieron un resultado exactamente igual pero esto fue debido a que el circuito en esas resistencias estaba en serie.

R Resintencia [ohm] Voltaje [V] Corriente [A]1 1 k 3.091 14.043 0.994 k 3.09 14.055 0.996 k 3.082 14.029 1.181 k 3.64 11.7713 0.332 k 1.029Ʃ 4.504 k 13.982

Después calculamos el voltaje total, corriente total y resistencia equivalente, y el voltaje total nos dio un resultado similar. Luego calculamos la potencia utilizando la ley de kirchoff.

Resistencia equivalente: 4.496kΩ

Voltaje total: 13.982 kv

Corriente total: 53.3 mA

Corriente calculada: 0.008 A

Potencia eléctrica en cada resistencia

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Ley de kirchoff:

P = (V^2) / R

VI. CONCLUSIONES

La ley de ohm y la ley de kirchhoff en el circuito se aplico para obtener los resultados en malla y nodos para el cálculo de la potencia con resistencia, corriente y voltaje.

La resistencia equivalente del primer circuito es de 4.49 kΩ. La corriente del primer circuito es 53.3 mA. El voltaje del circuito calculado es de 13.982 V Se realizaron cuatro empalmes con alambre calibre 12 y tres empalmes con cable

calibre 12.

VII. BIBLIOGRAFIA

Medidas de magnitudes eléctricas. Departamento de física. Laboratorio de electricidad y magnetismo [en línea]. Consultado el 10 de marzo de 2015. Disponible en: http://bacterio.uc3m.es/docencia/laboratorio/guiones_esp/elecymag/Medidas.pdf

Medidas eléctricas. Departamento de Ingeniería Electica –E.T.S.I.I. [en línea]. Consultado el 08 de marzo de 2015. Disponible en: http://www.die.eis.uva.es/~daniel/docencia/te/TEIQPractica12y4-2008.pdf

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R PR1 2.74 kwattsR3 2.76 kwatts R5 2.75 kwattsR9 2.32 kwattsR13 0.69 kwatts