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Abril 12, 2010 Código: 1695 Laboratorio 6 de Física Electricidad

Departamento de Física © Ciencias Básicas Universidad del Norte

LABORATORIO 6: LEYES DE KIRCHHOFF Vanessa Aarón Henríquez vaaron@uninorte.edu.co Ingeniería Industrial

Eduanis Salazar Rivera eduaniss@uninorte.edu.co Ingeniería Electrónica

RESUMEN Se solucionó un circuito basados en las leyes de Kirchhoff y se demostró que el comportamiento de la corriente y el voltaje obedecen a dichas leyes. ABSTRACT It’s been fixed a circuit based on the laws of Kirchhoff and it’s been showed that the behavior of current and voltage obey to this mentioned laws. PALABRAS CLAVES Leyes de Kirchhoff, corriente, voltaje, resistencia, f.e.m. OBJETIVOS General Confirmar las reglas de Kirchhoff en circuitos resistivos. Específicos 1. Confirmar que en un circuito eléctrico la suma de corrientes que entran a un nodo es igual a la suma de las corrientes que salen del mismo. 2. Confirmar que en un circuito eléctrico la suma algebraica de las diferencias de potencial en cualquier malla es igual a cero.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Se calcularon las corrientes en cada malla del circuito presentado a continuación.


Abril 12, 2010 Código: 1695 Laboratorio 6 de Física Electricidad

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R1

R2

100Ω

40 Vdc

+

I1

-

560Ω

33Ω

R3

I2 470Ω

Fig. 1. Diagrama del circuito montado en la práctica de laboratorio

Mida V e I en cada uno de los R0. Medidas del Voltaje: R1= 2.772 V R2 = 0.475 V R3 = 7.24 V R4 = 6.75 V Medidas de la corriente: R1 = 0.027 A R2 = 0.014 A R3 = 0.014 A R4 = 0.012 A Cálculos de I1 e I2:

R4


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ANALISIS DE DATOS Pregunta 1: ¿Qué relación existe entre las corrientes I1, I2? Sabemos por la ley de Ohm que en un circuito en serie la corriente es la misma para todo R, mientras que en un circuito en paralelo la suma de las corrientes en cada Req resulta la corriente total. En el caso de I1, ésta es la corriente total. I2 es la corriente que pasa por R2, R3 y R4. La suma de la corriente en R2 y R4 más la corriente en R3 es igual a la corriente equivalente. Pregunta 3 ¿Cumplen los valores obtenidos con los resultados esperados? ¿A que factores crees que se deben las posibles diferencias? De acuerdo a los resultados si se cumplen aproximadamente a lo esperado por la teoría a través de la práctica, debido a que los márgenes de error se encuentran dentro de lo permisible y se deben a factores como imperfectos de los conductores, recalentamiento de estos, inclemencias del ambiente, etc. Preguntas problematológicas. 1. ¿Cuál principio físico se puede aplicar para explicar el comportamiento de la corriente en un nodo de un circuito eléctrico? Nodo: todo punto donde convergen tres o más conductores. Se puede explicar mediante la primera ley de Kirchhoff, denominada ley de nudos. Esta ley expone que la suma algebraica de las corrientes que ocurren a un nudo es nula, de esta manera se explica su comportamiento. Considerando positivas las intensidades que se dirigen al nudo y negativas las que parten del mismo. 2. ¿Cuál principio físico se puede aplicar para explicar la relación entre las caídas de tensión alrededor de una trayectoria cerrada (malla) en un circuito eléctrico? El principio físico al que se le atribuye la relación entre las caídas de tensión alrededor de una trayectoria cerrada es la segunda ley de Kirchhoff, llamada ley de mallas. Donde la suma algebraica de las f.e.m. en una malla cualquiera menos la caída de la tensión en los elementos de la misma malla es igual a cero.

CONCLUSIONES Las leyes de Kirchhoff son una herramienta útil que, a diferencia de la ley de Ohm circuital, permite el análisis de circuitos más complicados. Con circuitos sencillos como


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este podemos comprobar su funcionalidad aunque el “efecto Joule” contribuya ciertas veces con el aumento del margen de error.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Castro, D. Olivos, A. (2008). FÍSICA ELECTRICIDAD PARA ESTUDIANTES DE INGENIERÍA. Barranquilla: Colombia. Ediciones Uninorte.


Laboratorio 6 - Leyes de Kirchhoff