COMBINACIÓN DE RESISTENCIAS Y LEYES DE KIRCHHOFF
Pertenece a: Jesús Alberto Arcia Hernández Moisés David Rhenals López Carlos Mario Cuello Negrete Ever Luis Arroyo Barón
Presentado a: Juan Manuel Oviedo
Universidad de córdoba Facultad de ingenierías Programa de ingeniería de sistemas Montería-córdoba 2011
TEORÍA RELACIONADA
La combinación de resistencias enserie y en paralelo se conoce como circuitos combinados.
Las leyes de Kirchhoff son muy utilizadaspara obtener los valores de intensidad decorriente y potencial en cada punto deestos tipos de circuito eléctrico. Las dos primeras leyes establecidas porGustav R. Kirchhoff (1824-1887) son: 1. La suma de las corrientes que entran en un nudo o punto de unión de uncircuito es igual a la suma de lascorrientes que salen de ese nudo. Siasignamos el signo más (+) a lascorrientes que entran en la unión, y el signo menos (-) a las que salen de ella, entonces la ley establece que la suma algebraica de las corrientes en un punto de unión es cero. 2. Para todo conjunto de conductores que forman un circuito cerrado, se verifica que la suma de las caídas de tensión en las resistencias que constituyen la malla es igual a la suma de las fuerzas electromotrices intercaladas. Considerando un aumento de potencial como positivo (+) y una caída de potencial como negativo (-), la suma algebraica de las diferencias de potenciales (tensiones, voltajes) en una malla cerrada es cero. Un nudo es cualquier punto del circuito donde se conectan tres terminales o más de diferentes componentes. Una rama es el conjunto de elementos conectados entre dos nudos. Una malla es un circuito que se puede recorrer sin pasar dos veces por el mismo punto. Se denomina fuerza electromotriz (FEM)a la energía proveniente de cualquierfuente, medio o dispositivo quesuministre corriente eléctrica.
OBJETIVOS y
Determinar experimentalmente el comportamiento de la intensidad y la tensión en circuitos en serie y paralelo
MATERIALES y y y y y y y y y
1 Placa reticular 1 interruptor 1 resistencia R1=100 1 resistencia R2=470 1 resistencia R3=1k 1 resistencia R4=4.7k 8 cables : rojo, azul, negro, etc 1 multímetro 1 Fuente de alimentación
MONTAJE Y PROCEDIMIENTO Parte 1 1. Monte el circuito tal como se muestra en la figura 1. 2. Encienda la fuente de alimentación y fije la tensión directa a 10 v, siempre que la escala del amperímetro lo permita. 3. Mida las corrientes l 1, l2, l3, l4, que circulan por las diferentes ramas del circuito. Al igual que las respectivas tensiones U1, U2, U3, U4. Anotar los valores correspondientes en las tablas 1 y 2. 4. Apague la fuente de alimentación.
Figura 1
Parte 2 1. Monte el circuito tal como se muestra en la figura 2. 2. Encienda la fuente de alimentación y fije la tensión directa 10 v, siempre que la escala del amperímetro lo permita. 3. Mida las corrientes lt, l2, l3, que circulan por las diferentes ramas del circuito. Al igual que las respectivas tensiones U1, U2, U3. Anotar los valores correspondientes en las tablas 3 y 4. 4. Apague la fuente de alimentación.
Figura 2
RESULTADOS Parte 1
U1(v) U2(v) U3(v) U4(v) 0.709
3.333
5.84
5.84
L1(mA) L2(mA) L3(mA) L4(mA) 7.08
Tabla 1
7.08
5.86
1.25
tabla 2
Parte 2
U1(v)
U2(v)
U3(v)
L1(mA)
L2(mA)
L3(mA)
0.87
8.70
9.61
10.59
8.86
2.02
Tabla 3
tabla 4
EVALUACIÓN NOTA: Al momento de hacer los cálculos recuerde que las medidas pueden estar ligeramente desviadas. 1. De las tensiones parciales registradas en las tablas 1 y 3, calcula la tensión total de cada circuito. ¿Qué concluyes? Concluimos que las sumas de las tensiones en serie, son el resultado de las tensiones en paralelo. 2. De las corrientes parciales registradas en las tablas 2 y 4, calcula la corriente total del circuito. ¿Qué concluyes? Concluimos que la corriente total del circuito se distribuye en la malla del circuito en paralelo. 3. Compara la corriente que entra al punto A de cada circuito con las corrientes que salen del mismo. ¿Qué concluyes? Concluimos que la corriente que entra en el punto A es la misma que sale de este circuito
4. Realiza la suma total de las tensiones en cada circuito. Para ello considera positiva la tensión de la fuente y negativas las tensiones alrededor de cada resistencia (serie) o de la resistencia equivalente (paralelo). ¿Qué concluyes? Primero que todo se debe saber que los resultados de cada una de las tomas hechas tienen su margen de error, por lo cual se hacen aproximaciones a la hora de dar resultados: y
El voltaje total en un circuito en serie es la suma de todos los voltajes:
y
En un circuito en paralelo, el voltaje total es igual a cada uno de los voltajes del circuito:
La tensión de la fuente en cada circuito hecho es 10 V. Nos piden que el voltaje de la tensión de la fuente sea positivo y los voltajes de las demás sean negativos.
Circuito 1 U1(v) U2(v) U3(v) U4(v) 0.709
3.333
5.84
U3(v)=U4(v)= -5.84 ,
5.84
Ut(v)=U1(v)+U2(v)+U3(v)
10V= -9.882V
Circuito 2 U1(v)
U2(v)
U3(v)
0.87
8.70
9.61
U1(v)+U2(v)=U3(v), -0.87-8.70=9.61,
-9.57V=9.61V
BIBLIOGRAFÍA y y y
Halliday, D. resnik R. Krane, K. Fisica tomo 2. Editorial CECSA Serway, R. fisica volumenes 2. Editorial. McGraw Hill. Tipler, P. fisica volume 2. Editorial. Reverte.
