LABORATORIO LEY DE KIRCHHOFF
LAURA VANESSA MANCILLA LEÓN 201311598 LEIDY XIMENA BARRERA RODRÍGUEZ 201310238 KAREN NATHALIA LOPEZ RODRÍGUEZ 201310238
UNIVERSIDAD PEDAGOGICA Y TECNOLOGICA DE COLOMBIA SOGAMOSO (BOY) 2014
LABORATORIO LEY DE KIRCHHOFF
Presentado por:
LEIDY XIMENA BARRERA KAREN NATHALIA LOPEZ LAURA VANESA MANCILLA
Presentado a: MSc PAOLA MARCELA FONSECA
UNIVERSIDAD PEDAGOGICA Y TECNOLOGICA DE COLOMBIA SOGAMOSO (BOY) 2014
TABLA DE CONTENIDO 1. INTRODUCCION 2. OBJETIVOS 3. MARCO TEORICO 4. MATERIALES A UTILIZAR 5. PROCEDIMIENTO 6. CALCULOS Y ANALISIS DE RESULTADOS 7. CONCLSIONES 8. BIBLIOGRAFIA
INTRODUCCION 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. Para la realización de este informe en particular, enfatizaremos en la aplicación de las leyes de kirchhoff las cuales nos permitirán analizar circuitos con más de una fuente, mediante la generación de ecuaciones. La aplicación de esta ley nos facilita considerablemente la búsqueda de corriente y voltaje para cualquiera de los dos métodos (Nodos ∑ I = 0, Mallas ∑ V = 0).
Las dos leyes de la electricidad de Kirchhoff representan en el plano eléctrico los principios de conservación de la masa y de la energía. Son utilizadas para obtener los valores de intensidad de corriente y potencial en cada punto de un circuito eléctrico.
OBJETIVO GENERAL Conocer el comportamiento de las variables eléctricas en circuitos resistivos en serie y paralelo. Aplicará las leyes de Kirchhoff en el análisis de circuitos resistivos.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
Demostrar experimentalmente que la suma algebraica de las diferencias de potencial en una malla es nula, así como también lo es la suma algebraica de las corrientes que coinciden en un nodo inferir las leyes de Kirchhoff a partir de resultados experimentales
MARCO TEORICO Ley de nodos o ley de corrientes de Kirchhoff
Graf ico 1. Corrientes en un nodo
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). . Ley de mallas o ley de tensiones de Kirchhoff
Grafico 2. Circuito
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. La segunda ley de Kirchhoff es una consecuencia de la ley de la conservación de energía. Imagine que mueve una carga alrededor de una espira de circuito cerrado.
Cuando la carga regresa al punto de partida, el sistema carga-circuito debe tener la misma energía total que la que tenía antes de mover la carga. La suma de los incrementos de energía conforme la carga pasa a través de los elementos de algún circuito debe ser igual a la suma de las disminuciones de la energía conforme pasa a través de otros elementos. La energía potencial se reduce cada vez que la carga se mueve durante una caída de potencial – en un resistor o cada vez que se mueve en dirección contraria a causa de una fuente negativa a la positiva en una batería. De forma equivalente, En toda malla la suma algebraica de las diferencias de potencial eléctrico debe ser 0 (cero).
Puede utilizar la ley de la unión con tanta frecuencia como lo requiera, siempre y cuando escriba una ecuación incluya en ella una corriente general, el número de veces que pude utilizar la ley de la unión es una menos que el número de puntos de unión del circuito. Puede aplicar la ley de la espira las veces que lo necesite, siempre que aparezca en cada nueva ecuación un nuevo elemento del circuito (un resistor o una batería) o una nueva corriente. En general, para resolver un problema de circuito en particular, el número de ecuaciones independientes que se necesitan para obtener las dos leyes es igual al número de corrientes desconocidas.
MATERIALES A UTILIZAR PARA LA PRÁCTICA
Una fuente (0-20 VDC)
Dos multímetros.
un protoboard
6 resistencias codificadas
PROCEDIMIENTO CIRCUITO: 1. Se eligió 6 resistores de valores conocidos. Entre 1000 y 8000 Ω (½ W). 2. Se armó un circuito diseñado por las integrantes del grupo. 3. Se halló de forma teórica las corrientes, las resistencias, y los voltajes en cada una de ellas y el equivalente. 4. Se armó el circuito en la protoboard de acuerdo a lo diseñado. 5. Se comprobó de manera experimental con los multímetros las corrientes, las resistencias, y los voltajes en cada una de ellas y el equivalente
10V-1.8I1-4.7I2 -6.8I1-3.6I1-12V-5I1=0 -2V-17.4I1-4.7I2=0 -4.7I2+2I3=0 I1=I2+I3 -17.4I2 -17.4I3 -4.7I2=2 -22.1I2-17.4I3=2 I2=-0.0905+0.7873I3 I2=-0.425I3 -0.0905+0.7873I3=-0.425I3 1.2123I3=0.0905 I3=0.074mA I2=-0.425(0.074) I2=0.031mA I1=0.074+0.031 I1=0.105mA
R (KΩ) R1=5 R2=1.8 R3=2 R4=4.7 R5=6.8 R6=3.6
V(V) 0.525 0.189 0.148 0.1457 0.714 0.378
I(ma) 0.105 0.105 0.07 0.03 0.105 0.105
P(mwatt) 0.055125 0.019845 0.010952 4.5167*10-3 0.07497 0.03969
RESULTADOS REALES
R (KΩ) R1=5 R2=1.8 R3=2 R4=4.7 R5=6.8 R6=3.6
I(ma) 0.11 0.11 0.07 0.03 0.11 0.11
CORRIENTE VS VOLTAJE 0,6 0,5 e j e l e d o l u t í T
0,4
y = 3,2456x + 0,0078 R² = 0,4118
0,3
Series1
0,2
Lineal (Series1)
0,1 0 0
0,02
0,04
0,06
0,08
Título del eje
0,1
0,12
MARGEN DE ERROR CORRIENTE 1 E= ((Ie-Ieq)/Ie)*100 E= (0.11-0.105/0.11)* 100 E=4.5%
E= ((Ie-Ieq)/Ie)*100 CORRIENTE 3 E= (0.07-0.07/0.07)* 100 E=0% CORRIENTE 2
E= ((Ie-Ieq)/Ie)*100 E= (0.03-0.03/0.03)* 100 E=0%
CONCLUSIONES
Este tema es de gran importancia, ya que como estudiantes de ingeniería requerimos de conocimientos básicos en cuanto a la confección de circuito y manejo de los sistemas eléctricos (fuentes de voltajes, uso de resistencias, manejo correcto del multimetro, uso del protoboard,etc.) Las leyes de kirchhoff resultan de vital importancia, ya que requeriremos del manejo de técnicas que nos permitan resolver circuitos complejos de manera rápida y efectiva, además estas leyes nos permiten analizar dichos problemas por medio de dos técnicas: mallas y nodos. Este laboratorio resulto ser de gran provecho, ya que pudimos armar circuitos con más de una fuente, lo que hace que el tema resulten de mayor interés y también amplia nuestros conocimientos en el armamento de circuitos en el protoboard.
INFOGRAFIA http://electronicacompleta.com/lecciones/leyes-de-kirchhoff/ http://dsa-research.org/teresa/Electronica/T01-3.pdf http://wwwprof.uniandes.edu.co/~antsala/cursos/FDC/Contenidos/02_Leyes_de_Voltajes_y_Corrientes_de_Kirc hhoffs.pdf
