reporte#6- leyes de kirchhoff
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ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA ESPOLINSTITUTO DE CIENCIAS FISICAS
LABORATORIO DE FISICA [email protected]
REPORTE: #6
TITULO DE LA PRÁCTICA:LEYES DE KIRCHHOFF
NONBRE DEL ESTUDIANTE:
CARLOS WONG CAZARES
PARALELO:8
PROFESOR: CARLOS MARTINEZ B.
FECHA DE ENTREGA18 de Julio del 2012
TERMINO CORRESPONDIENTE:
2012 – 2013I Término
Tabla de contenidoRESUMEN.............................................................3
ABSTRACT............................................................3
PALABRAS CLAVE.................................................3
INTRODUCCION...................................................4
OBJETIVOS.........................................................11
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL.....................11
GRAFICOS...........................................................12
DATOS Y RESULTADOS.......................................14
PREGUNTAS.......................................................16
DISCUSIÓN.........................................................17
CONCLUSION.....................................................18
BIBLIOGRAFIA....................................................18
V DE GOWIN –....................................................19
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RESUMEN
En la práctica realizada acerca de las Leyes de Kirchhoff se trató de verificar las leyes de kirchhoff de voltaje y de corriente en la cual tuvimos que armar un ciruito tal como se lo indicaba en el procedimiento de dicha práctica se calculó la corriente en puntos específicos y la corriente resultante por dos métodos; meramente matemáticos y por medio de un medidor de voltaje o Voltímetro, para finalmente comparar los resultados y comprobar dichas leyes
Se concluyó que la práctica fue un éxito debido a que el error fue muy bajo y a la dedicación y el empeño mostrado por parte del profesor, ayudante y alumnos.
ABSTRACT
In practice done on laws sought to verify Kirchhoff’s voltage and corruent on which we had to aramr a circuit exactly as stated on the procedure of this calculation is the current practice in specific points and the resulting current by two methods; purely mathematical and through a voltage meter or Voltemeter, finally compare results and verifying such laws.
Was concluded that the practice was a success because the error was very low and the dedication and commitment shown by the teacher, aide and students.
PALABRAS CLAVE Voltímetro Amperímetro Resistor Nodo
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INTRODUCCIONSon los circuitos electrónicos para la innovación e investigación, por lo cual se hace importante estudiar las propiedades que rigen a estos sistemas eléctricos, como la ley de ohm, o las reglas de Kirchhoff, de la cual se hablara en este informe.
Es de vital importancia saber cómo varia o qué valor tiene el potencial eléctrico en algún punto de los ramales de una configuración eléctrica, lo cual es de vital importancia para realizar los “arreglos” de elementos de un circuito, entendiendo arreglo, como la forma en que se organizan los elementos de un circuito eléctrico, para este caso resistores.
Las leyes de Kirchhoff establecen un postulado de mucha importancia para el estudio de la física eléctrica o por consiguiente para el estudio de circuitos, donde se afirma que la suma de las corrientes que entran en un nodo es igual a las que salen, a partir de la teoría de la conservación de la energía analizaran algunos aspectos como la relación de las corrientes en distintos puntos del sistema.
Ley de nodos o ley de corrientes de Kirchhoff
En todo nodo, donde la densidad de la carga no varíe en el tiempo, la suma de la corriente entrante es igual a la suma de la corriente saliente.
Donde Ie es la corriente entrante e Is la corriente saliente.
De igual forma, La suma algebraica de todas las corrientes que pasan por el nodo (entrante y saliente) es igual a 0 (cero).
.
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Ley de mallas o ley de tensiones de Kirchhoff
En toda malla la suma de todas las caídas de tensión es igual a la suma de todas las subidas de tensión.
Donde, V+ son las subidas de tensión y V- son las caídas de tensión.
De forma equivalente, En toda malla la suma algebraica de las diferencias de potencial eléctrico debe ser 0 (cero).
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Conexión en SerieUn circuito en serie es una configuración de conexión en la que los bornes o terminales de los dispositivos (generadores, resistencias, condensadores, interruptores, entre otros.) se conectan secuencialmente. La terminal de salida del dispositivo uno se conecta a la terminal de entrada del dispositivo siguiente.
Siguiendo un símil hidráulico, dos depósitos de agua se conectarán en serie si la salida del primero se conecta a la entrada del segundo. Una batería eléctrica suele estar formada por varias pilas eléctricas conectadas en serie, para alcanzar así el voltaje que se precise.
En función de los dispositivos conectados en serie, el valor total o equivalente se obtiene con las siguientes expresiones:
Para Generadores
Para Resistencias
Para Condensadores
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Conexión en ParaleloEl circuito eléctrico en paralelo es una conexión donde los puertos de entrada de todos los dispositivos (generadores, resistencias,condensadores, etc.) conectados coincidan entre sí, lo mismo que sus terminales de salida.
Siguiendo un símil hidráulico, dos tinacos de agua conectados en paralelo tendrán una entrada común que alimentará simultáneamente a ambos, así como una salida común que drenará a ambos a la vez. Las bombillas de iluminación de una casa forman un circuito en paralelo, gastando así menos energía.
En función de los dispositivos conectados en paralelo, el valor total o equivalente se obtiene con las siguientes expresiones
Para generadores
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Para Resistencias
Para Condensadores
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OBJETIVOS
a) Verificar la Ley de Kirchhoff de Voltaje.b) Verificar la Ley de Kirchhoff de Corriente.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
Se utilizaron los siguientes materiales:
Fuente regulable de voltaje DC Voltímetro Amperímetro Interruptor Resitores Cables de conexión
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Figura 1.- Materiales a utilizar en la práctica
Arme el circuito de la figura 3.
Mida la corriente y el voltaje en cada uno de los resistores y compárelos con los teóricos.
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GRAFICOS
Figura 1-.Ajustando voltaje en 8 voltios. Figura 2.-Medición de voltaje en las resistencias.
Figura 3.-Medición de corriente en cada una de las resistencias.
Figura 4.- Circuito armado tal como se lo indicaba en el procedimiento.
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DATOS Y RESULTADOSResistor Voltaje (V) Intensidad de corriente (mA)
Experimental ExperimentalR1=150Ω 1.60 0.40R2=220Ω 6.00 1.80R3=47Ω 0.70 0.20R4=10Ω 0.80 1.00R5=100Ω 6.40 6.80
1) 8−I1 R1−I 4 R4−I 4R2=02) I 3R3+ I 2R4– I 1R1=03) I 3R3−I5 R5+ I 4R2=04) I 1+ I 3=I 45) I 2=I 5+ I 3
{1¿8−i1 R1+i2R1−i1R2+ i3 R2¿2¿−i2R1+i1R1−i2R4−i2R3+i3R3¿3¿i1R2−i3 R2−i3R3+ i2 R3−i3R5¿
i1=0.0 998i2=0.0 885i3=0.0 712
I 1=i1 = 9.98 ¿10−3
I 2=i1−i2 = 1.13 ¿10−3
I 3=i2 = 8.85 ¿10−3
I 4=i2−i3 = 1.73 ¿10−3
I 5=i1−i3 = 2.86 ¿10−3
I 6=i3 = 7.12¿10−3
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PREGUNTAS
En el circuito serie, ¿cuál es la caída de potencia total a través de los tres bombillos?
Al medir inicialmente el valor del voltaje proporcionado al circuito es de 2.50±0.01 V pero
la suma de los voltaje medidos en cada uno de los bombillos es de 1.94±0.03 V lo que
calculamos que un 0.56±0.01 V han sido utilizados por las resistencias internas que se
encuentran ubicados en los aparatos tales como el voltímetro o amperímetro.
En el circuito paralelo, ¿cuál es la corriente total que entrega la fuente?
La corriente total entregada por la fuente es de (0.60±0.01) *10 -3 A, distribuidas de
manera uniforme en los bombillos debido a que todos poseen la misma resistencia.
Se encuentra con dos series de navidad de tres luces. Para la serie A, cuando se quita
un foco (o se funde), los focos restantes permanecen iluminados. Para la serie B,
cuando un foco se quita, los restantes no funcionan. Explique la diferencia en el
alambrado de las dos series.
La serie A esta en conexión paralelo lo que hace que sigan encendidos el restantes de
focos, mientras que en la serie B esta en conexión serie lo que hace que se apaguen el
restante de focos.
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DISCUSIÓN
Durante esta práctica, que es una pieza fundamental para la materia que estudiamos, aprendimos como realizar las conexiones en circuitos básicos como son las de serie, paralelo y mixto, además, conocimos e identificamos cuales son los símbolos de cada uno de los equipos y materiales que usamos en el laboratorio.
Aprendimos a realizar las conexiones correctas del voltímetro que mide el voltaje, para realizar esta medición se debe hacer en paralelo al circuito a la resistencia a ser medida, por otra parte está el amperímetro que mide la corriente eléctrica, y para realizar esta medición debe estar en serie con el circuito, además nos dimos cuenta que estos equipos tienen una resistencia lo cual produce que el voltaje que entrega la fuente de voltaje no sea entregada totalmente al circuito. Por ende hay una caída de voltaje.
También pudimos diferenciar los tipos de circuitos como los de serie que tienen la misma corriente eléctrica y diferente cantidad de voltaje por cada resistencia, por otro lado está la conexión en paralelo que tiene el mismo tipo de voltaje pero diferente corriente eléctrica por cada resistencia o bombillo
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CONCLUSION
En base al desarrollo de la práctica y al resultado de la misma podemos concluir lo siguiente:
Conocimos símbolos y notación de equipo de equipos y materiales comúnmente usados en el laboratorio, cuando se armo las mallas e interpretamos lo que era foco, fuente de voltaje, voltímetro y amperímetro.
Aprendimos a usar el voltímetro y amperímetro a lo largo de la práctica, ya que al uno hay que conectarlo en paralelo y al otro en serie.
Realizamos ejercicios en paralelo, serie y mixto, los cuales fueron un éxito ya que cumplieron con las definiciones teóricas previamente estudiadas.
BIBLIOGRAFIA Guía de Laboratorio de Física C. ICF - ESPOL. Revisión III http://es.wikipedia.org/wiki/Electrizaci%C3%B3n http://es.wikipedia.org/wiki/carga_electrica http://es.wikipedia.org/wiki/Campo_electrico
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CONCEPTUAL/TEÓRICO
METODOLÓGICO
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INTRODUCCIÓN A LA ELECTRICIDAD
TEORIA
La corriente o intensidad eléctrica es el flujo de carga por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe al movimiento de los electrones en el interior del material. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en C/s (culombios sobre segundo), unidad que se denomina amperio. Una corriente eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce un campo magnético, un fenómeno que puede aprovecharse en el electroimán.El instrumento usado para medir la intensidad de la corriente eléctrica es el galvanómetro que, calibrado en amperios, se llama amperímetro, colocado en serie con el conductor cuya intensidad se desea medir.
CONCLUSION
Conocimos símbolos y notación de equipo de equipos y materiales comúnmente usados en el laboratorio, cuando se armo las mallas e interpretamos lo que era foco, fuente de voltaje, voltímetro y amperímetro.
Aprendimos a usar el voltímetro y amperímetro a lo largo de la práctica, ya que al uno hay que conectarlo en paralelo y al otro en serie.
Realizamos ejercicios en paralelo, serie y mixto, los cuales fueron un éxito ya que cumplieron con las definiciones teóricas previamente estudiadas.
ANALISIS:
CONCEPTOS CLAVES
Voltímetro Amperímetro Circuitos en Serie
Circuitos en Paralelo
RESULTADOS
AFIRMACION:
Un circuito en serie es una configuración de conexión en la que los bornes o terminales de los dispositivos (generadores, resistencias, condensadores, interruptores, entre otros.) se conectan secuencialmente.
El circuito eléctrico en paralelo es una conexión donde los puertos de entrada de todos los dispositivos (generadores, resistencias, condensadores, etc.) conectados coincidan entre sí, lo mismo que sus terminales de salida.