UNIVERSIDAD DE PAMPLONA

Tensiones y corrientes en Circuitos Leyes de Kirchhoff

ING: Romulo SandovalMATERIA: Laboratorio de ElectromagnetismoQuiz 5.0

GIOVANNI ENRIQUE LOPEZ GUARDO 92022628927MARIA MARTHA CESPEDES MAESTRE 91100878378COD: GRUPO D

UNIVERSIDAD DE PAMPLONA2010-09-01Objetivos:

1. Entender las leyes de conservacin de energa elctrica y de la conservacin de la carga en circuitos elctricos.2. Comprobar experimentalmente las Leyes de Kirchhoff a partir de tensiones y corrientes en los circuitos. 3. Adquirir dominio de los cdigos de colores para identificar el valor de las resistencias.

Materiales:

1. Tablero de conexiones. (1).2. Fuente de Voltaje (1).3. Cables de conexin. (varios).4. Resistencias (10).5. Multmetro Digital (1).

Tablero de conexiones.

Multimetro digital.

Marco terico:

Cdigo de colores: Se utiliza para caracterizar a un resistor. El resistor en su cuerpo trae impreso franjas de colores, normalmente 4. Las franjas de colores nos sirven para conocer el valor hmico de las resistencias. Para poder conocer el valor exacto que tiene una resistencia debemos leer los colores impresos en el cuerpo de izquierda a derecha, comercialmente se utiliza la resistencia de 4 franjas la cual en su cuerpo nos indica la primera lnea representa el dgito de las decenas, la segunda lnea representa el dgito de las unidades, el nmero as formado se multiplica por la potencia de 10 expresada por la tercera lnea (multiplicador).

La siguiente tabla nos indica el valor que adquiere cada color:Color de la bandaValor de la 1cifra significativaValor de la 2cifra significativaMultiplicadorTolerancia

Negro-01-

Marrn11101%

Rojo221002%

Naranja331 000-

Amarillo4410 0004%

Verde55100 0000,5%

Azul661 000 0000,25%

Violeta77-0,1%

Gris88--

Blanco99--

Dorado--0,15%

Plateado--0,0110%

Ninguno---20%

Leyes de kirchhoff: son dos igualdades que se basan en la conservacin de la energa y la carga en los circuitos elctricos. Se conocen como ley de voltaje de kirchhoff.

Ley de corriente de kirchhoff: Esta ley tambin es llamada ley de nodos o primera ley de Kirchhoff y es comn que se use la sigla LCK para referirse a esta ley.El principio de conservacin de la energa implica que:En cualquier nodo, la suma de la corriente que entra en ese nodo es igual a la suma de la corriente que sale. De igual forma, La suma algebraica de todas las corrientes que pasan por el nodo es igual a cero.

Ley de tensiones de Kirchhoff: Esta ley es llamada tambin Segunda ley de Kirchhoff, es comn que se use la sigla LVK para referirse a esta ley.En toda malla la suma de todas las cadas de tensin es igual a la suma de todas las subidas de tensin. De forma equivalente, En toda malla la suma algebraica de las diferencias de potencial elctrico debe ser 0.

Ejemplo ley de kirchhoff1. Si la tensin a travs de Rl la llamamos Vl, a travs de R2, V2, y a travs de R3, V3, entonces:

Vl = IxRI = 0,00758 X 5000 = 37,9 V V2 = IxR2 = 0,00758 X 20.000 = 151,5 V V3 = IxR3 = 0,00758 X 8000 = 60,6 V Vf =voltaje de la fuente = -250V

Tenemos 4 elementos, aplicamos la ley de voltaje de kirchhoff:

Vf+V1+V2+V3=0-250V+37,9 V+151,5 V +60,6 V =02. Suponga que las tres resistencias del ejemplo anterior se conectan en paralelo como se muestra en la figura:

La tensin el todas las resistencias ser la misma por que se encuentran en paralelo, entonces utilizando la ley de ohm podemos hallar la corriente en las respectivas resistenciasI1=E / R1=250 / 5 = 50mAI2 = E / R2 = 250 / 20 =12,5mAI3 = E / R3 = 250 / 8 = 31,25 mALuego de tener las corrientes independientes hallamos la corriente total:I total =I1 + 12 + 13 = 50 + 12,5 + 31,25 = 93,75 mA

Procedimiento:I PARTE1. Conecta tres resistencias de igual valor en serie como lo indica la figura 2. Con dos cables conecta la fuente de voltaje, presta atencin que cable debes conectar al terminal positivo y cual al negativo. 2. Utiliza el multmetro para medir la tensin (Voltaje) en cada resistencia y en las combinaciones indicadas en la figura 2. Ten cuidado con la polaridad de las puntas del multmetro y de las indicaciones dadas en el laboratorio anterior para medir tensin (rojo es positivo, negro es negativo). Toma nota de tus mediciones en la tabla 1.

Figura 2. Circuito en serie

3. Ahora implementa el circuito paralelo de la figura 3 utilizando las mismas resistencias. Mide el tensin en cada una de las resistencias y las combinaciones y toma nota. Ten cuidado con las polaridades.

Figura 3. Circuito en paralelo4. 5. Conecta las resistencias formando el circuito mixto de la figura 4. Realiza las mediciones y toma nota.

Figura 4. Circuito Mixto

5. Utiliza tres resistencias de diferentes valor (RA, RB, RC) para construir los siguientes circuitos. Realiza las mismas mediciones de los pasos 1 a 4. Utiliza ahora la tabla 2

Figura 5. Circuito en serie

Figura 6. Circuito paralelo

Figura 7. Circuito Mixto

II PARTE 5. Conecta las mismas resistencias de los experimentos anteriores en el circuito serie de la figura 7.

Figura 7.2. Circuito serie

7. Conecta las puntas del multmetro de manera tal que puedas medir corriente. Debes usar la escala apropiada para medir corriente, pidele ayuda a tu profesor antes de hacer cualquier medicin. Para medir corriente debes interrumpir el circuito y hacer que la corriente circule por el multmetro. Desconecta el cable del terminal positivo de la fuente de alimentacin y conctalo a la punta roja del multmetro. Conecta la punta negra del multmetro a la resistencia R1 donde estaba conectado el cable. Anota esta medicion en la tabla 3 como I0.

Figura 8. Circuito para medir corriente

8. Ahora conecta el multmetro en las diferentes posiciones indicadas en la figura 9, interrumpiendo cada vez el circuito y tomando nota de las mediciones. Completa la tabla 3. Introduce en la tabla los valores de las mediciones de la parte I.

Figura 9. Diferentes posiciones para medir corriente en circuito serie

9. Implementa el circuito paralelo de la figura 10. Sigue las mismas indicaciones del paso 2 para conectar el multmetro para medir corriente. Conecta primero el multmetro entre el terminal positivo de la fuente de alimentacin y la unin de las resistencias para medir I0. Luego interrumpe cada brazo del circuito paralelo para medir la corriente en cada uno de ellos. Toma nota de tus mediciones en la tabla 4.

Figura 10. Diferentes posiciones para medir corriente en circuito paralelo

III PARTE 10. Implementa el circuito de la figura 11 utilizando cualquier resistencia de las que dispones. Anota en la tabla 5 los valores de las resistencias. Sin que circule corriente mide la resistencia total del circuito entre los puntos A y B. 11. Con el circuito conectado a la alimentacin, y la corriente circulando, mide las tensiones en cada una de las resistencias y toma nota de los valores en la tabla 5. 12. Ahora mide la corriente que circula por cada resistencia. Interrumpe el circuito y coloca el multmetro en serie para obtener la corriente. Asegrate de medir y anotar todas las corrientes individuales y la corriente total que ingresa o sale del circuito, IT.

Figura 11. Circuito Puente

Anlisis de datos: I PARTETabla 1 figura 2.Resistencia []Voltaje [V]

R1 = 56 V1= 1,64

R2 = 55,3 V2 = 1,62

R3 = 55,7 V3 = 1,65

R12 = 111,3 V12 = 3,29

R2-3 = 111,3 V2-3 = 3,29

R1-2-3 = 166,6 V1-2-3 = 4,95

Tabla 2 figura 3Resistencia []Voltaje [V]

RA = 56 VA = 4,30

RB = 55,3 VB = 4,30

RC = 55,7 VC = 4,30

RA-B = 28 VA-B = 4,30

RB-C = 27 VB-C = 4,30

RA-B-C = 18,55 VA-B-C = 4,30

Tabla 3 figura 4.Resistencia []Voltaje [v]

R156V19 m

R255V25,45

R355,4V35,45

R2-327,59V2-35,45

R1-2-383,5V1-2-35,47

Tabla 4 figura 5.Resistencia []Voltaje [v]

Ra56Va0,9m

Rb272 KVb4,86

Rc38,2 KVc0,67

Ra-b-c309056Va-b-c5,56

Tabla 5 figura 6.Resistencia []Voltaje [v]

Ra56Va4,80

Rb272 KVb4,82

Rc38,2 K Vc4,80

Ra-b-c55,90Va-b-c5,65

Tabla 6 figura 7. (Circuito Mixto diferentes resistencias)Resistencia []Voltaje [v]

Ra56Va9 m

Rb272 KVb5,45

Rc38,2 KVc5,45

Rb-c34,33 KVb-c5,45

Ra-b-c34380Va-b-c5,47

II PARTETabla 7 figura 7.2.Resistencia []Corriente [mA]Voltaje [v]

R156I10,18V10,9 m

R2272 KI20,18V24,92

R338,2 KI30,18V30,68

R12272056V124,92

R2-3311 KV2-35,65

R1-2-3311056I00,18V1-2-35,68

Tabla 8. Figura 10.Resistencia []Corriente [mA]Voltaje [v]

R1= 56 I1= 82.1 V1= 4.61

R2= 272 KI2= 0,16V2= 4.60

R3= 38.2 KI3= 0.11V3= 4.61

R1-2-3= 55,89 KI4= 82.5V1-2-3= 4.67

I0= 82.5

III PARTEResistencia [] Tensin [V] Corriente [mA ]

R1 = 4,9 MV1 = 6,2 mI1 = 1.2

R2 = 38,2 KV2 = 50,5 mI2 = 0.13

R3 = 15 KV3 = 20 mI3 = 0.13

R4 = 272 KV4 = 27 mI4 = 0,09

R5 = 4,7 KV5 = 6,3 mI5 = 1,34

R6 = 56V6 = 2,14 mI6 = 3,82

RT = 28,2 KVT = 5,65IT = 6,41

Preguntas de control: I parteCuando tenemos un circuito en serie con resistencias de igual valor hmico nos damos cuenta que el voltaje es el mismo esto se debe a que la corriente en un circuito en serie es la misma si miramos en la ley de ohm vemos que V=IR, entonces segn esto vemos que si la resistencia no vara y la corriente tampoco en ninguna de los elementos entonces tendremos la misma tensin en todas las resistencias presentes en el circuito. Un circuito en paralelo es aquel donde se presentan varios elementos compartiendo dos puntos en comn y gracias a esto todos los elementos tendrn la misma alimentacin en este caso sera la misma tensin.El comportamiento de un circuito mixto depende en gran instancia de su configuracin por lo general el circuito mixto ms sencillo est comprendido por una configuracin serie y otra paralelo es decir las resistencias en paralelo tienen igual tensin, las resistencias en paralelo actan junto a la otra resistencia en serie como un solo esquema de resistencia en serie por lo tanto cada resistencia adquiere la tensin que la resistencia y la corriente le subministran.II parteEn un circuito en serie la corriente es la misma por que la trayectoria recorrida es la misma, en ningn momento se desva por ningn otro lado, por ello podemos decir que la corriente en circuitos en serie no vara.La corriente en el circuito paralelo vara dependiendo de las resistencias que se presenten, esto se da porque cada elemento presente en el circuito en un circuito opone una resistencia al flujo de la corriente y es por ello que la corriente se divide tomando diferentes caminos siempre hacindolo por donde se le oponga menor resistencia. III parteEn cualquier nodo, la suma de la corriente que entra en ese nodo es igual a la suma de la corriente que sale. De igual forma, La suma algebraica de todas las corrientes que pasan por el nodo es igual a cero.Conclusin:

La realizacin de esta practica fue fundamental para identificar las diferentes configuraciones de circuitos y lo que puede suceder en cada uno de ellos; como plante la teora y de igual manera comprobamos con la practica qu en un circuito paralelo es decir que los resistores comparten dos puntos entre si observamos y comprobamos que cada resistor en el circuito presenta el mismo voltaje; que es todo lo contrario de un circuito configuracin serie en el cual el flujo de electrones que entran (corriente) es el mismo al equivalente que sale; por lo que todo el circuito trabaja con la misma corriente, comprobado esto se nos hace mas fcil interpretar, conocer y analizar el funcionamiento de un circuito con mayor complejidad y lo que sucede con cada uno de los elementos que los compone