ELECTRICIDAD Laboratorio 4 “LEYES DE KIRCHHOFF”
INFORME Integrantes:
-RAMOS GASPAR, JORDY JONATAN - CALIXTO LLACZA, VICTOR ANDRES - YUPANQUI CUICAPUZA, YHORDAN Docente:
CAUTÍN CAMPANA, RUFINO RODOLFO Sección:
C2-1-B Fecha de realización: 25 de septiembre Fecha de entrega: 09 de octubre
Introducción En el presente informe da a conocer la importancia de las Leyes de Kirchhoff , muestra los resultados hechos en laboratorio aplicados en circuitos eléctricos donde medimos valores a partir de la ley de Ohm; asimismo, haciendo uso de los materiales correspondientes y tomando en cuenta los voltajes utilizados, previamente bajo las indicaciones del docente.
Marco teórico Las leyes de Kirchhoff son dos igualdades que se basan en la conservación de la energía y la carga en los circuitos eléctricos. Fueron descritas por primera vez en 1846 por Gustav Kirchhoff. 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 coulomb es el producto de la corriente en amperios y el tiempo en segundos. Por definición, un nodo es un punto de una red eléctrica en el cual convergen tres o más conductores.
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. Esta ley se basa en la conservación de un campo potencial de energía. Dado una diferencia de potencial, una carga que ha completado un lazo cerrado no gana o pierde energía al regresar al potencial inicial.
Objetivos Verificar
que en un circuito cerrado la sumatoria de tensiones es cero.
Verificar
que en un nodo la sumatoria de corrientes es cero.
Equipos y materiales
Fuente de tensión
Módulo de resistores.
Pinza amperimétrica
Cables de conexión
Multímetro digital
Procedimientos
Ley de tensiones de Kirchhoff
1. Utilizando el multímetro digital (función: ohmímetro 40k), medimos los valores de cada resistencia del módulo de resistores y lo anotamos en una tabla.
2. Conectamos los resistores R1, R2 y
R3 en serie, medimos con el ohmímetro y comparamos este resultado con el valor teórico.
3. Aplicando la ley de Ohm, calculamos teóricamente los valores de cada tensión en cada resistencia, sabiendo que la tensión de la fuente es de 60 V, y lo anotamos en una tabla. 4. Nos aseguramos de que la fuente de tensión este en cero voltios y conectamos el circuito tal como se muestra en la figura.
5. Ajustamos inicialmente a la fuente de tensión a 60 voltios. 6. Anotamos los valores medidos en una tabla, utilizando el voltímetro AC y la pinza amperimétrica 400 mA. Ley de corrientes de Kirchhoff
1. Utilizando el multímetro digital (función: ohmímetro 40k), medimos los valores de resistencia de cada resistencia del módulo y lo anotamos en una tabla.
2. Conectamos los resistores R1, R2 Y R3 en paralelo, medimos con el ohmímetro y comparamos este resultado con el valor teórico.
3. Aplicando la ley de Ohm, calculamos teóricamente los valores de corriente en cada resistencia, sabiendo que la tensión en la fuente es 60 V, y lo anotamos en una tabla.
4. Nos aseguramos de que la fuente de tensión este en cero voltios y conectamos el circuito tal como se muestra en la figura.
5. Ajustamos inicialmente la fuente de tensión a 60 voltios. 6. Anotamos en una tabla los valores medidos, utilizando el voltímetro y la pinza amperimétrica.
Resultados RESISTOR
R1
R2
R3
R4=R1//R3
VALOR NOMINAL
4400
2200
1100
880
VALOR MEDIDO
4620
2220
1080
870
Ley de tensiones de Kirchhoff
2.
Resistencia serie (teórica): 7700 ohmios. Resistencia serie (medida): 7890 ohmios. 3.
U(V)
I(mA)
U1(V)
U2(V)
U3(V)
60
7.79
34.29
17.14
6.86
U(V)
I(mA)
U1(V)
U2(V)
U3(V)
60
7.6
42.0
20.1
9.9
6.
Ley de corrientes de Kirchhoff
RESISTOR VALOR NOMINAL VALOR MEDIDO
R1
R2
R3
R4=R1//R2
4400
2200
1100
1467
4620
2220
1080
1500
2.
Resistencia paralela (teórica): 6285 ohmios. Resistencia paralela (medida): 6390 ohmios. 3.
U(V)
I(mA)
I1(mA)
I2(mA)
I3(mA)
60
9.55
13.64
27.27
40.90
U(V)
I(mA)
I1(mA)
I2(mA)
I3(mA)
60
9.39
12.98
27.02
55.56
6.
Análisis y Conclusiones
Los datos de las tablas 1, 3 y 6 de la Ley de tensiones de Kirchhoff, se observa que cuanto sea menor los valores de la resistencia (R1, R2 y R3), los valores de las tensiones (U1, U2 y U3) también serán menores respectivamente.
Los datos de las tablas 1, 3 y 6 de la Ley de corrientes de Kirchhoff, se observa que cuanto sea menor los valores de la resistencia (R1, R2 y R3), los valores de las intensidades (I1, I2 y I3) serán mayores respectivamente.
Al
comparar los resultados de los valores medidos y los valores teóricos tanto para las leyes de tensiones y corrientes de Kirchhoff, se observa que las cifras de los valores medidos son mayores que las cifras de los valores teóricos.
Para realizar las dos leyes de Kirchhoff, es importante para cada ley la Ley de Ohm, siendo una formula muy sencilla, pero de mucha utilidad.
Aplicaciones
- En la ingeniería eléctrica, la utilidad de las leyes es para obtener los valores de la corriente y el potencial en cada punto de un circuito eléctrico. - Al examinar el interior de una televisión, computadora, grabadora, etc., se ven circuitos electrónicos complejos conectados por alambres o integrados en chips que tienen varias fuentes de energía, resistores y otros dispositivos interconectados en una red. En estos circuitos electrónicos se conocen algunas fem, resistencias y corrientes, y aquí mediante la aplicación de las leyes de Kirchhoff, es posible conocer el voltaje o la corriente.
Bibliografía https://es.wikipedia.org/wiki/Leyes_de_Kirc
hhoff
http://electronicacompleta.com/lecciones/le
yes-de-kirchhoff/
