La práctica consistió en armar diferentes circuitos eléctricos en donde se aplicó las leyes de Kirchhoff de voltaje y corriente para la obtención de las mismas. Estas leyes dicen que las cor…Descripción completa
Leyes de Kirchhoff y Ley de MallasDescripción completa
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Ley de Ohm y Leyes de Kirchhoff en Corriente AlternaDescripción completa
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Las Leyes de KirchhoffDescripción completa
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Descrição: relatório de física experimental
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Informe LEYES DE KIRCHHOFFDescripción completa
LABORATORIO DE FISICA FISICA ELECTROMAGNÉTICA F ACULTAD I NGENIERÍA ACULTAD DE I UNIVERSIDAD DEL ATLANTICO
Laboratorio De Ley De Kirchhoff 1
1
2
Riaño Alvarado Alvarado Andrea Andrea Paola , Llanos Rodolfo Rodolfo , Paola Pacheco 1 Autores, 2 Docente
Barranquilla Colombia Julio del 2015
Resumen
La actividad descrita en el siguiente informe consiste en estudiar las leyes de Kirchhoff y alicarla e!erimentalmente en el laboratorio en donde tenemos un circuito" comuesto or una rotoboard con cinco resistencias #cada una con un valor diferente$ luego se rocedi% a reali& reali&ar ar la medic medici%n i%n de el volta volta'e" 'e" la corri corrient entee y de todos todos los ar(metros ar(metros que osee un circuito el)ctrico y comarar comarar los valores te%ricos con los e!erimentales* Palabras Palabras Claves: Claves: Kirchho Kirchhoff" ff" rotoboa rotoboard" rd" resistenc resistencias" ias" volta'e" volta'e" corriente* Abstract
+he activity described in the follo,ing reort is to study the la,s of Kirchhoff and alied e!erimentally in the laboratory ,here ,e have a circuit comosed of a breadboard ,ith five resistors #each ,ith a different value$ then roceeded to erform the measurement of the voltage" current and all arameters having an electrical circuit and comare the theoretical values ,ith e!erimental*
Nodo: es un unto donde se conectan dos o m(s untos b(sicos de un circuito* Ruta: es un recorrido que asa or varas elementos b(sicos de un circuito sin que alguno aare&ca m(s de una ve&* Rama: es una ruta que conecta dos nodos* Lao: es una trayect trayectori oriaa cerrad cerradaa cuyo cuyo 3ltimo 3ltimo nodo es el mismo que el rimer nodo* !alla es un la&o que no contiene ning3n otro la&o* ".
#isc #iscus usió ión n $e $eóric órica a
Las leyes de Kirchhoff tienen suma imortancia al intentar resolver circuitos que no ueden ser simlificados ara hallar el volta'e y la intensidad de la corriente que entra o sale de un unto* 4ara esto debemos entender que ara utili&ar estas leye leyess debe debemo moss tene tenerr circ circui uito toss en form formaa de mall mallas as or or Keywords: Kirchhoff" breadboard" resistors" voltage" current* consiguiente no siemre estar(n las resistencias en serio o en 1. Intr Introd oduc ucci ción ón y obj objet etiv ivos os aralelo si no que habr( una me&cla me&cla de estas caracter/sticas* caracter/sticas* .l .l -l ob'eti ob'etivo vo gener general al de esta esta r(cti r(ctica ca es -stud -studiar iar te%ric te%ricaa y ser una malla las intersecciones de las cone!iones o elementos e!erimentalmente las reglas de Kirchhoff y comrobar las se denominaran nodos" los cuales servir(n como untos de reglas de combinaci%n de resistencias en serie y en aralelo* uni%n ara mantener el circuito continuo* .dem(s como ob'etivo esec/fico e!licar c%mo las leyes de Kirchhoff son consecuencia consecuencia de la conservaci%n de la carga y la 6e entienden entonces dos leyes de Kirchhoff denominadas Ley de la 7ni%n 8 Ley de la -sira" estas describen los energ/a* comortamientos de la corriente y el otencial el)ctrico en un Las ley leyes de Kirch irchho hoff ff son son una una seri seriee de ecua ecuaci cion ones es circuito resectivamente* resectivamente* formuladas or ustav Kirchhoff en 15 y nos son muy 3tiles 3tiles ara ara encont encontrar rar las corrie corriente ntess que circul circulan an or las La Ley de la 7ni%n e!resa que en cualquier uni%n" la suma diferentes artes de un circuito utili&ando o las ca/das de de las corrientes debe ser igual a cero dada or la e!resi%n otencial que e!isten entre dos untos determinados de dicho matem(tica circui circuito" to" las leyes leyes de Kirch Kirchhof hofff e!res e!resan an una relaci relaci%n %n de I =0 equi equili libr brio io"" ya que que esta estass se e!r e!res esan an en t)rm t)rmino inoss de la Unión conservaci%n de la carga y la energ/a el)ctrica* 4ara estudiar las leyes de Kirchhoff se necesitan una serie de concetos
∑
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La Ley de la -sira hace e!lica que la suma de las diferencias de otencial a trav)s de todos los elementos alrededor de cualquier esira de un circuito cerrado debe ser igual a cero" matem(ticamente
∑
∆ V = 0
Espira cerrada
9aciendo alusi%n or tanto a la conservaci%n de la carga el)ctrica y la segunda se uede entender como un consecuencia de la conservaci%n de la energ/a* La rimera se uede entender al imaginar como todas las cargas que entran a un unto deben abandonarlo ya que esta no uede acumularse en un solo unto como el flu'o de agua al dividirse en una bifurcaci%n # fig. 1$*
ecuaciones como inc%gnitas" estas deben resolverse simult(neamente ara determinar los valores de las inc%gnitas* '.
4ara reali&ar esta e!eriencia se necesitaron los siguientes elementos • • • • • •
%i&ura 1. Ley de la Unin.
+omado de :/sica ara ciencias e ;ngenier/a con f/sica moderna 6er,ay <= edici%n* La segunda ley se entiende al imaginar una carga que hace un recorrido en una esira de circuito cerrado" al terminar el recorrido esta deber( tener la misma energ/a inicial con la que inicio* eneralmente" se entiende que ara resolver un roblema de circuito en articular" el n3mero de ecuaciones indeendientes que se deben reali&ar ara obtener las dos leyes es igual al n3mero de corrientes desconocidas* 4or tanto debemos determinar cuidadosamente etiquetas a todas las cantidades desconocidas y s/mbolos a todas las cantidades desconocidas* Debe asignar direcciones a las corrientes en cada arte del circuito* -sto se hace de manera arbitraria ero debe mantenerse el orden a trav)s del e'ercicio* Luego se debe alicar las ley de la uni%n a todas las uniones del circuito e!ceto una y a continuaci%n se debe alicar la ley de la esira en tantas esiras en el sistema como sea necesario ara obtener en combinaci%n con la ley del la uni%n tantas
!(todos )*+erimentales
:uente de >olta'e .mer/metro ?esistencias >olt/metro 4rotoboard Cables de cone!i%n
%i&ura "* :oto del monta'e utili&ado*
-l monta'e estaba ya reali&ado ara una mayor raide& en el laboratorio* 4or lo cual solo debimos tomar los datos de volta'e y corriente* Deendiendo cual fuese el dato a obtener se conectaba en serie o aralelo el mult/metro* ,.
An-lisis #e Resultados y #iscusión
-stos fueron los datos obtenidos en la e!eriencia* resistencia
voltios
corriente
5*@A
@*1>
1"1<.
100A
2*25>
0"0.
10K
0*22>
0"0.
2*2K
2*>
1"1.
1A
1*15>
1"1<.
$ALA 1* >alores obtenidos en la e!eriencia*
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%i&ura '. -squema de las cone!iones reali&adas en el e!erimento* Ley de las !allas
Res i s t e nc i a
c or r i e nt e
5. 6 K 100 K 10 K 2. 2 K 1 K
1. 14 0. 02 2 0. 02 2 1. 14 1. 14
vol t a j e 6. 38 2. 2 0. 022 2. 508 1. 14
Sic ompar amosl osval or esobt eni dosporelmét odode mal l asve mosquel osval or esdi fier enmuypoc odel os obt e ni dose ne ll a bor a t or i o,e s t onosdal ac e r t e z adeque l or eal i zado en ell abor at or i of ue hecho de maner a c o r r e c t a .
n
∑ I = I + I + … I =0 k
1
Las leyes de Kirchoff derivan de las leyes de a!,ell* La regla de los nudos es f(cil" es la conservaci%n de la carga el)ctrica* La de las mallas es un oco mas comle'a" ero la intreretaci%n es" #no tiene nada que ver con la energ/a$ que un camo magn)tico variable dentro de una esira cerrada crea un camo el)ctrico neto en esa esira* 6i no e!iste ese camo magn)tico" o es constante" el camo el)ctrico neto creado en la esira es 0" or lo tanto si circula corriente or esa esira" la suma de los camos el)ctricos creados or los comonentes de esa esira cerrada deben sumar 0" ya que no hay resencia de camo magn)tico variable* Como ves" si e!iste un camo magn)tico variable en el circuito" la regla de las mallas no valdr/a" o habr/a que modificarla*
n
2
k
I = I 1 + I 2 Ecuacion 1 alla 1 5.6 I 1 + 2.2
( I − I ) + 1 I ! =10 V 1
2
8.8 I ! −2.2 I 2 10 V
alla 2 100 I 2 + 10 I 2 + 2.2
( I
2
I 1 ) =0
/.
−
−2.2 I 1+ 112.2 I 2=0 +enemos 2 ecuaciones con
2 incognitas* Las cuales
resolvemos y obtenemos los valores de +enemos ara E ara
I 1 y de I 2 *
I 1 =1.14 A
I 2 =0.022 A
S imul t i pl i c a mo se s t o sv a l o r e so bt e ni do s po re lmé t o do dema l l a spore lv al ordel ar e s i s t e nc i adec a dar e s i s t o r o bt e ndr e mo sl os i g ui e nt e .
Conclusión
Enes t el abor at ori opodemosconcl ui rquesec umpl e l al e y de Ki r c hhoff y que e s t a nos per mi t e compr obarquel osr es ul t adosmedi dosnos on t an di s t a nt ec o nl osc a l c ul a dospa r al a sc or r i e nt e s ,por endevemosquees t al eydeKi r c hhoffs is ecumpl e e nunc i r c ui t oc e r r a do. Bi bl i ogr a f í a
D. E. ROLLER y R. BLUM, FÍSICA, Volumen 2(1986, Ele!"#$!$%&%, M&'ne"$mo y )*"$!&, *+' 116. R. Rome#o C#e#& y R. An&y& V+-ue-, Fun%&men"o %e Página 3 de 4