LEYES DE KIRCHHOFF.
NOMBRES: LUIS CAMILO PEREZ MARIA VICTORIA VIVES
PROFESOR: LUIS MEALLA GRUPO CD
FÍSICA III ELECTRICIDAD
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL CARIBE FACULTA FACULTAD D INGENIERÍA INGENIER ÍA
INTRODUCCIÓN Es bien conocido lo importante que son 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 leyes de Kirchhoff, de la cual se hablará en este informe, es de vital importancia saber cómo varía o qué valor tiene el potencial eléctrico en algún punto de los ramales de la configuración eléctrica, la cual es importante para realiar los !arreglos" de elementos de un circuito, entendiendo arreglo como la forma en que se organian los elementos de un circuito eléctrico, para este caso resistores# $as leyes de Kirchhoff establecen un postulado de mucha importancia para el estudio de la física eléctrica o por consiguiente para el estudio de los 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 conservación de la energía, este informe primeramente intenta confirmar este ley, pero más allá de eso pretende dar a entender cómo ocurre este realmente y la gran utilidad que tiene al momento de calcular las corrientes que circulan por un segmento de una configuración, para lo cual se realiará un arreglo en un circuito eléctrico, con resistores, organiados en serie y en paralelo y se analiarán algunos aspectos como la relación de las corrientes en distintos puntos del sistema# Otro aspecto importante que se pretende notar en la e%periencia es la diferencia que e%iste entre los cálculos matemáticos y los que realmente se presentan, confirmados por los aparatos que miden el volta&e o intensidad eléctrica como el voltímetro, con el que se cuenta para confirmar estos datos, a partir del análisis del circuito y de su organiación notaremos algunos aspectos como el valor variable que tienen las resistencias en realidad# ' partir de la comprobación de esta ley se podrá seguir adelante con el proceso de aprendia&e del comportamiento de la electricidad#
MARCO TEÓRICO Primera Ley de Kirchhoff
$a primera ley de Kirchhoff define con precisión la situación del circuito( la suma de las tensiones en un bucle de corriente cerrado es cero# $as resistencias son sumideros de potencia, mientras que la batería es una fuente de potencia, por lo que la convención de signos hacen que las caídas de potencial a través de las resistencias sean de signo opuesto a la tensión de la batería# $a 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#
$a raón por la cual se cumple esta ley se entiende perfectamente en forma intuitiva si uno considera que la corriente eléctrica es debida a la circulación de electrones de un punto a otro del circuito# )iense en una modificación de nuestro circuito en donde los resistores tienen un valor mucho más grande que el indicado, de modo que circule una corriente eléctrica muy peque*a, constituida por tan solo + electrones que salen del terminal positivo de la batería# $os electrones están guiados por el conductor de cobre que los lleva hacia el nodo +# $legados a ese punto los electrones se dan cuenta que la resistencia eléctrica hacia ambos resistores es la misma y entonces se dividen circulando - por un resistor y otros por el otro# Esto es totalmente lógico porque el nodo no puede generar electrones ni retirarlos del circuito solo puede distribuirlos y lo hace en función de la resistencia de cada derivación# En nuestro caso las resistencias son iguales y entonces envía la misma cantidad de electrones para cada lado# .i las resistencias fueran diferentes, podrían circular tal ves + electrón hacia una y nueve hacia la otra de acuerdo a la aplicación de la ley de Ohm .
Segunda Ley de Kirchhoff.
$a segunda ley de Kirchhoff se aplica cuando un circuito posee más de una batería y varios resistores de carga ya que no resulta tan claro como se establecen las corrientes por el mismo# En ese caso es de aplicación esta segunda ley, que nos permite resolver el circuito con gran claridad# En un circuito cerrado, la suma de las tensiones de batería que se encuentran al recorrerlo siempre será igual a la suma de las caídas de tensión e%istente sobre los resistores
/esistencias en series(
Esto signifca que la corriente uye en ellas una después de la otra. Donde la corriente a través de cada resistencia es la misma.
/esistencias en paralelos( $as /esistencias se pueden conectar de tal manera que salgan de un solo punto y lleguen a otro punto, conocidos como nodos# Este tipo de circuito se llama paralelo
EXPERIENCIA No. 10: LEYES DE KIRCHHOFF.
LAB DE FÍSICA III
OBETIVOS •
0omprobar las leyes de Kirchhoff#
•
1edición de la corriente y tensión en resistencias conectadas en serie y en paralelo
MATERIALES • • • • •
2ablero de cone%ión# /esistencias# 0ables# 3uente de alimentación# 1ultímetro#
MONTAE Y REALIZACIÓN
/+
/7
+
99
/4'2+ V1=
66
V2= 4'26 8v +5
+5
/6
/9
78
78
Primera Ley de Kirchhoff. •
•
/ealice el monta&e de la imagen 5aríe la fuente de poder de la iquierda :5 +; según indica la tabla + y de&e fi&a la fuente de poder de la derecha :56; en < voltios# 2ome los valores de =+, =6 e =9 para cada caso y anótelos en la tabla +# 2enga en cuenta el sentido de la corriente en cada malla#
Segunda Ley de Kirchhoff.
•
/ealice el monta&e de la figura +, v+ > +6 v v6 >
PRIMERA LEY DE KIRCHHOFF: •
•
.e de&ó fi&a las dos fuentes de +6 5 y una de
TABLA: MONTAE 1
MONTAE !
MONTAE"
5+> +65 @ 56><5
5+>+5 A 56 > <5
5+><5 A 56 > <5
0.01!& 0.0!1! 0.00)("
0.00''& 0.01'( 0.00'('
0.00(1" 0.01(' 0.010)
I1#$A% I!#$A% I"#$A%
SEGUNDA LEY DE KIRCHHOFF: •
.e realió el monta&e de la imagen, v+> +6v @ v6 >
R*+,+-*/,+ +B 78B 66B 99B 78B
5+> +6v +#68v -#C8v 7#DDv
.uma en v+ > a +6v
56>
7#DD 6#< a
E23/,4: SEGUNDA LEY DE KIRCHHOFF •
$os cálculos teóricos de las corrientes =+, =6 e =9, se muestran a continuación( )ara el cálculo de la corriente =+, se tiene que por ley de Ohm, =>5/, entonces para el caso de la corriente =+, se tiene que =+>5 /+/+, así( =+> +#685+B I15#+68'>+6#8m' )ara =6 se tiene que, =6>5/-/=6>7#DD566B =6>#6++<+>6+#6m' )ara =9, se tiene que =9>5/7/7 =9>6#<<599 =9>#<86'><#8m'
% De Error %Error=
0.2%
I1 teórico = 0.0127v I1 experimental= 0.0124v
%Error=
=0%
I2 teórico = 0.0212v I2 experimental= 0.0212v
%Error=
=0%
I3 teórico = 0.00875v I3 experimental= 0.0875v
CONCLUSIONES
En el trabao ya reali!ado pudimos observar la importancia que tiene las leyes de "#$%&&'(( que )ablan sobre la energ*a y las cargas de circuitos eléctricos.
+as leyes de "#$%&&'(( son dos, y unto a la de ')m son las leyes (-D/0E/+E de la electrotecnia, por consiguiente de la electr3nica.
+as leyes de "#$%&&'(( nos indican que e4iste una conservaci3n de la carga eléctrica de un circuito que este alimentado por dos o m5s 6uentes eléctricas sin importar la geometr*a del circuito
BIBLIOGRAFÍA •
MARTÍNEZ6 E7387o9 VILLAMIL6 H8o27. 1anual de laboratorio de 3ísica === :3ísica Eléctrica;# Fniversidad 'utónoma del 0aribe#
