INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE INGENIERÍA

CAMPUS GUANAJUATO  

ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO

Práctica número 5

LEYES DE KIRCHHOFF

OBJETIVO GENERAL:

El alumno conocerá los conceptos generales acerca de las leyes de Kirchhoff y su aplicación MARCO TEÓRICO:

LEYES DE KIRCHHOFF

Kirchhoff extiende el trabajo de Ohm a redes más complejas de circuitos eléctricos. Y postula sus dos leyes principales. Ley de Kirchhoff para las corrientes (Para los nodos). LCK (Un nodo ó nudo en un circuito es un punto en el que confluyen varias corrientes). Entonces por la ley de conservación de la carga. La suma algebraica de las corrientes que inciden en un nodo es cero . Esto se expresa por:

0nudo

jj

I =∑

Para la figura 1. Si se considera que la corriente que entra es positiva y la que sale es negativa tenemos que: I1+I2-I3+I4-I5 = 0

Figura 1. Ejemplo de un Nodo en el que confluyen cinco corrientes.

Que también se puede expresar como: I1+I2+I4=I3 +I5, esto es de forma práctica se tiene que en un nodo, la suma de las corrientes entrantes debe ser igual a la suma de las corrientes salientes.

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE INGENIERÍA

CAMPUS GUANAJUATO  

Ley de Kirchhoff para los voltajes (Para las Mallas LVK). En un circuito cerrado o malla, la suma algebraica de las diferencias de potencial entre los extremos de los diferentes elementos, es cero ( ley de conservación de la energía ). Esta ley se puede expresar simbólicamente como:

0malla

ii

V =∑

De acuerdo a la figura 2, V1+V2+V3+V4-V=0, o de otra forma: V1+V2+V3+V4=V. Esto es en general, la suma de las caídas de tensión es igual a la tensión de las fuentes.

Figura 2. Ejemplo de una malla de un circuito eléctrico.

Material:

1 Fuente de voltaje de D.C. variable V1 =(0 a 12 V) 1 Resistencia de R1=10 KΩ ½ W 1 Resistencia de R2=4.7 KΩ ½ W 1 Resistencia de R3=47 KΩ ½ W 1 Resistencia de R4=1 KΩ ½ W 1 Resistor variable de R=10 KΩ (Preset, trimpot ó potenciómetro) 1 Bateria de V2 = 9 Volt 1 Multímetro con escalas de óhmetro y de Amperímetro con escala de mA. en D.C.

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE INGENIERÍA

CAMPUS GUANAJUATO  

PROCEDIMIENTO:

Procedimiento. 1.- Mida con el óhmetro el valor eral de cada resistencia y anote su valor. Después arme el siguiente circuito con las resistencias correspondientes y las dos fuentes. Use V1=12 V ; R1= ______ , R2=_______ , R3= _________

2.- Con el voltímetro mida los voltajes en las tres resistencias. V1=_______ V2=_______ V3=________ 3.- Usando la ley de ohm y los valores de las resistencias reales calcule los valores de las corrientes I1, I2 e I3. 4.- Compruebe que se cumple la ley de las corrientes de Kirchhoff I1+ I2 = I3 5.- Usando la ley de los voltajes de Kirchhoff compruebe que VR1+ VR3 = V1 y además VR2+ VR3 = V2

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE INGENIERÍA

CAMPUS GUANAJUATO  

PUENTE WHEATSTONE 1.- Arme el siguiente circuito llamado puente de Wheatstone y mida el voltaje V para un valor de la fuente de V1= 2, 4, 6, 8 y 10 Volt.

Diagrama eléctrico del puente

Voltaje V Fuente 2 4 6 8 10

2.- Cambie R2 por R y comience a variar la resistencia variable y mida el valor mínimo de voltaje y así mismo el valor máximo. Incremente el valor de la fuente en voltajes de 2,4,6,8 y 10 V en la fuente y registre de la misma forma el voltaje obtenido.

Diagrama eléctrico del circuito.

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE INGENIERÍA

CAMPUS GUANAJUATO  

Fuente Voltaje min Voltaje max 2

4

6

8

10

3.- Encuentre la posición del resistor variable para el cual el valor del voltaje es cero. Y demuestre que R=R3 R4/R1

Investigación:

1.- Demuestre la fórmula del inciso 3. 2.- Demuestre que para cualquier valor de V1 es posible balancear el puente 3.- Investigue el puente Kelvin y de su aplicación 4.- Investigue el puente doble Kelvin y sus aplicaciones 5.- Investigue 5 aplicaciones del puente Wheatstone.