UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DEL PERÚ

“Año de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación”

Curso : Circuitos Electricos l

Docente : Paredes Vilca Katia Ysabel

Facultad : Ing. Electronica, Sistemas y Mecatronica

Integrantes : - Cotrina Ruiz, Junior -Calixto Lopez, Marcos

Ciclo : IV

Turno : Mañana

Horario : Lunes-Martes 9:45-11:15

Fecha de : 17/02/2015

entrega

2015

INDICE

1. OBJETIVOS

2. FUNDAMENTO TEORICO

3. MATERIALES

4. CALCULOS Y SIMULACIONES

5. OBSERVACION

6. CONCLUSION

7. BIBLIOGRAFIA

1.- OBJETIVO

Verificar y comprobar de manera práctica la primera Ley de Kirchhoff (Ley de Corrientes - LCK) y la segunda Ley de Kirchhoff (Ley de Tensiones - LVK).

2.- FUNDAMENTO TEORICO

Corriente: La corriente o intensidad eléctrica es el flujo de carga por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe al movimiento de los electrones en el interior del material. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en C/s (culombios sobre segundo), unidad que se denomina amperio A. Una corriente eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce un campo magnético, un fenómeno que puede aprovecharse en el electroimán.

Ley de Corrientes de Kirchhoff: Esta ley también es llamada ley de nodos o primera ley de Kirchhoff y es común que se use la sigla LCK para referirse a esta ley. La ley de corrientes de Kirchhoff nos dice que:

“La corriente entrante a un nodo es igual a la suma de las corrientes salientes. Del mismo modo se puede generalizar la primer ley de Kirchoff diciendo que la suma de las corrientes entrantes a un nodo son iguales a la suma de las corrientes salientes”. De forma equivalente nos dice, que la suma de todas las corrientes que pasan por el nodo es igual a cero.

La ley se basa en el principio de la conservación de la carga donde la carga en couloumbs es el producto de la corriente en amperios y el tiempo en segundos.

Tensión: También denominada (diferencia de potencial o voltaje) es una magnitud física que cuantifica la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos. También se puede definir como el trabajo por unidad de carga ejercido por el campo eléctrico sobre una partícula cargada para moverla entre dos posiciones determinadas. Se puede medir con un voltímetro.

Ley de Tensiones de Kirchhoff: Esta ley es llamada también Segunda ley de Kirchhoff, ley de lazos de Kirchhoff o ley de mallas de Kirchhoff y es común que se use la sigla LVK para referirse a esta ley. La Ley de Tensiones de Kirchhoff nos dice:

“En un circuito cerrado, la suma de las tensiones de batería que se encuentran al recorrerlo siempre serán iguales a la suma de las caídas de tensión existente sobre los resistores”. De forma equivalente, la suma algebraica de las diferencias de potencial eléctrico en un lazo es igual a cero.

Esta ley se basa en la conservación de un campo potencial de energía. Dado una diferencia de potencial, una carga que ha completado un lazo cerrado no gana o pierde energía al regresar al potencial inicial.

Nodo: Un nodo es el punto del circuito donde se unen más de un terminal de un componente eléctrico. Si lo desea pronuncie “nodo” y piense en “nudo” porque esa es precisamente la realidad: dos o más componentes se unen anudados entre sí (en realidad soldados entre sí).

Rama: Conjunto de todos los elementos de un circuito comprendidos entre dos nodos consecutivos.

Malla: Un circuito eléctrico estará formado por uno o varios generadores y una o varios elementos donde se producen las caídas de tensión, así que malla será cualquier camino cerrado en un circuito. En una malla la suma de la subida de tensiones es igual a la suma de la caída de tensiones. Cualquier camino cerrado en un circuito eléctrico.

3.- MATERIALES:

Cantidad Descripcion Marca Modelo Observación1 Fuente de tension continua1 Multimetro Analogico1 Multimetro Digital. SANWA CD771 Rangos: ohmnios,amper8 Resistores Distintos valores.1 Protoboard ERBOARD PB105

4.- CALCULOS Y SIMULACIONES:

Ejercicio N°1:

Aplicamos Ley de OHM: V=U= 12v

R1: 33k RT= R1+R2+R3+R4R2: 10k = 33+10+3.3+0.47 R3: 3.3k = 46.77 k R4: 470 – 0.47K R5: 100k V = I*R 12=I*46.77 I = 12v/46.77k I = 0.25 mA.

Análisis del circuito:

Valores teóricosU(V) I(mA) U1(V) U2(V) U3(V) U4(V)12 0.25 8.5 2.5 0.825 0.1175

Resistor Corriente Voltaje V=I*R Potencia P = V*IR1= 33k 0.25 mA V= 0.26*33 = 8.25 P1 = 8.25*0.25 = 2.06 mWR2= 10k 0.25 mA V= 0.26*10 = 2.5 P2= 2.5*0.25 = 0.6 mWR3=3.3k 0.25 mA V= 0.26*3.3 = 0.825 P3 = 0.825*0.25 = 0.21 mWR4= 0.47k 0.25 mA V= 0.26*0.47 = 0.1175 P4 = 0.117*0.25 = 0.029 mW Vf = 12 0.25 mA 12 P5 = -(12)*(0.25) = (-)3 mW

ƩPi= -0.1mw ≈ 0mW

Valores medidosU(V) I(mA) U1(V) U2(V) U3(V) U4(V)12 0.26 8.4 2.54 0.85 0.123

Valores simuladosU(V) I(mA) U1(V) U2(V) U3(V) U4(V)12 0.26 8.47 2.57 0.85 0.12

EJERCICIO N°2:

V=U=10vAplicando Ley de Ohm:

R1: 33k RT = R1//R2 // R3 // R4 R2: 10k RT = 2.25 k R3: 3.3kR4: 100k V = I*R 10 = I*2.25 I = 10/2.25 I = 4.44 mA

Análisis del circuito:

Resistor Corriente I=V/R Voltaje Potencia P = V*I V/mA=mWR1= 33k I= 10/33 = 0.30 mA 10v P1 = 10*0.3 = 3 mWR2= 10k I= 10/10 = 1 mA 10v P2 = 10*1 = 10 mWR3=3.3k I= 10/3.3 = 3.03 mA 10v P3 = 10*3.03 = 30.3 mWR4= 100k I= 10/100 = 0.1 mA 10v P4 = 10*0.1 = 1 mW Vf = 10 I= 10/RT = 4.44 mA 10v P5 = -(10)*(4.44) = (-)44.4 mW

ƩPi= -0.1mw ≈ 0mW

Valores teóricosU(V) I(mA) I1(mA) I2(mA) I3(mA) I4(mA)

104.44 0.3 1 3.03 0.1

Valores medidosU(V) I(mA) I1(mA) I2(mA) I3(mA) I4(mA)10 4.45 0.3 1 3.03 3.03

Valores simuladosU(V) I(mA) I1(mA) I2(mA) I3(mA) I4(mA)10 4.43 0.3 0.99 3.03 0.09

EJERCICIO PARA LA CASA :

1.- Cambio de posición del amperímetro:

4.45mA

SIMULACION:

4.43 mA

Resistor Corriente I=V/R Voltaje Potencia P = V*I V/mA=mWR1= 33k I= 10/33 = 0.30 mA 10v P1 = 10*0.3 = 3 mWR2= 10k I= 10/10 = 1 mA 10v P2 = 10*1 = 10 mWR3=3.3k I= 10/3.3 = 3.03 mA 10v P3 = 10*3.03 = 30.3 mWR4= 100k I= 10/100 = 0.1 mA 10v P4 = 10*0.1 = 1 mW Vf = 10 I= 10/RT = 4.44 mA 10v P5 = -(10)*(4.44) = (-)44.4 mW

ƩPi= -0.1mw ≈ 0mW

.- CIRCUITO CON UNA RAMA ABIERTA:

R1=33K

R2= 10k

R3= 100k

R4= 3.3k

SIMULACION:

3.- Cambio de Resistencia:

SIMULACION:

4.- Para resolver el siguiente ejercicio usaremos el siguiente método:

DELTA – ESTRELLA

R1 = 1k R2 = 2.2k R3 = 5.6k R4 = 6.2 k R5 = 10k R6 = 330Ω - 0.33k

R7 = 270Ω - 0.27k

CALCULO PRACTICORESISTOR Voltaje Corriente Potencia P=V*I V*mA=mWR1= 1k 0.75v 0.77mA P= 0.75*0.77 = 0.58 mwR2= 2.2k 0.89v 0.41mA P= 0.89*0.41 = 0.36 mwR3= 5.6k 0.15v 0.03mA P= 0.15*0.03 = 0.0045 mwR4= 6.2k 4.52v 0.74mA P= 4.52*0.74 = 3.34 mwR5= 10k 4.38v 0.44mA P= 4.38*0.44 = 1.93 mwR6= 0.33k 6.72v 20.5mA P= 6.72*20.5 = 137.76 mwR7= 0.27k 5.18v 19.3mA P= 5.18*19.3 = 99.98 mwVf= 11.93v 11.93v 20.5mA P= 11.93*20.5 = (-)244.56 mw

CALCULO TEORICORESISTOR Voltaje Corriente Potencia P=V*I V*mA=mWR1= 1k 0.44v 0.7mA P= 0.44*0.7 = 0.31 mwR2= 2.2k 0.6v 0.42mA P= 0.6*0.42 = 0.25 mwR3= 5.6k 0.4v 1.5mA P= 0.4*1.5 = 0.60 mwR4= 6.2k 4.34v 0.7mA P= 4.34*0.7 = 3.04 mwR5= 10k 4.2v 0.42mA P= 4.2*0.42 = 1.76 mwR6= 0.33k 6.82v 20.68mA P= 6.82*20.68 = 141.04 mwR7= 0.27k 5.18v 19.18mA P= 5.18*19.18 = 99.35 mwVf= 12v 12v 20.68mA P= 12*20.68 = (-)248.16 mw

Simulación:

Voltajes:

Corrientes:

5.- OBSERVACION:

Podemos resaltar que por error de decimas la sumatoria de potencias es aproximadamente cero.

Los resultados teoricos varian con respecto a los reales debido a que la diferencia de potencial no siempre es exacta, también es debido al error que existe en el calculo real de las resistencias.

6.- CONCLUSION:

Calibrar lo máximo que se puedan los valores de: Fuentes. Resistencias (podrían utilizarse

potenciómetros).

7.- BIBLIOGRAFIA: