Practica 7

LABORATORIO DE FISICA C Msc. RICHARD PILOZO

OBJETIVOS Verificar la Ley de Kirchhoff de Voltaje.

Verificar la Ley de Kirchhoff de Corriente.

RESUMEN

La práctica en el laboratorio consistió en un circuito eléctrico en donde se aplicó las leyes de Kirchhoff de voltaje y corriente.Se comprobó el resultado usando voltímetro y amperímetro y nos dios un porcentaje de error bajo.Se dieron los errores debido al no uso de todos los decimales en la calculadora, el error humano y de los instrumentos.Por ende se llegó a la conclusión que la ley de Kirchhoff es válida en circuitos eléctricos.

Introducción

Las leyes de Kirchhoff establecen un postulado de mucha importancia para el estudio de la física eléctrica o por consiguiente para el estudio de circuitos, donde se afirma que la suma de las corrientes que entran en un nodo es igual a las que salen, a partir de la teoría de la conservación de la energía analizaran algunos aspectos como la relación de las corrientes en distintos puntos del sistema.La primera ley de Kirchhoff es un enunciado de la conservación de la º carga eléctrica.Todas las cargas que entran en un punto dado en un circuito deben abandonarlo porque la carga no puede acumularse en un punto. Las corrientes dirigidas hacia el centro de la unión participan en la ley de la unión como + , mientras que las corrientes que salen de una unión están participando con –I. .Ley de nodos o ley de corrientes de Kirchhoff

pág. 1 ENRIQUE ANCHUNDIA GUERRERO

En todo nodo, donde la densidad de la carga no varíe en el tiempo, la suma de la corriente entrante es igual a la suma de la corriente saliente.

Donde Ie es la corriente entrante e Is la corriente saliente.De igual forma, La suma algebraica de todas las corrientes que pasan por el nodo (entrante y saliente) es igual a 0 (cero).

Ley de mallas o ley de tensiones de Kirchhoff

En toda malla la suma de todas las caídas de tensión es igual a la suma de todas las subidas de tensión.

Donde, V+ son las subidas de tensión y V- son las caídas de tensión.

La segunda ley de Kirchhoff es una consecuencia de la ley de la conservación de energía. Imagine que mueve una carga alrededor de una espira de circuito cerrado. Cuando la carga regresa al punto de partida, el sistema carga-circuito debe tener la misma energía total que la que tenía antes de mover la carga. La suma de los incrementos de energía conforme la carga pasa a través de los elementos de algún circuito debe ser igual a la suma de las disminuciones de la energía conforme pasa a través de otros elementos. La energía potencial se reduce cada vez que la carga se mueve durante una caída de potencial – en un resistor o cada vez que se mueve en dirección contraria a causa de una fuente negativa a la positiva en una batería.

De forma equivalente, En toda malla la suma algebraica de las diferencias de potencial eléctrico debe ser 0 (cero).

Puede utilizar la ley de la unión con tanta frecuencia como lo requiera, siempre y cuando escriba una ecuación incluya en ella una corriente general, el número de veces que pude utilizar la ley de la unión es una menos que el número de puntos de unión del circuito. Puede aplicar la ley de la espira las veces que lo necesite, siempre que aparezca en cada nueva ecuación un nuevo elemento del circuito (un resistor o una batería) o una nueva corriente. En general, para resolver un problema de circuito en particular, el número de ecuaciones independientes que se necesitan para obtener las dos leyes es igual al número de corrientes desconocidas.

Procedimiento experimental

Materiales usados

Fuente regulable de voltaje DC Voltímetro Amperímetro

Interruptor Resitores Cables de conexión

Armar el circuito de la figura.

1) Se Arma el circuito como se muestra en la Graf2) Se Mide la corriente y el voltaje en cada uno de los

resistores con el amperímetro y voltímetro.3) Se compara los valores obtenidos con los valores

teóricos.4) Se Completa la tabla de datos que se presenta en la

práctica

RESULTADO

OBSERVACIONES Y DATOS:

Resistor Voltaje (V) Intensidad de corriente (mA)

Experimental ExperimentalR1=220Ω 3.20 15.00R2=150Ω 4.60 30.00R3=10Ω 0.20 15.00R4=47Ω 3.00 60.00R5=100Ω 4.80 45.00

Ley de voltajeMalla 1 8 = (R1 + R2)I1 - R1I2 –R2I3Malla 2 0 = -R1I1+I2(R1 +R3+R4) –I3R3Malla 3 0 = -I1R2-I2R3+ (R2+R5+R3)I3 Obteniendo los valores por medio de sistema de ecuaciones tenemos I1 = 80.60 mA ; I2 = 65.80 mA ; I3 = 49.00 mAYa obtenida la corriente para cada resistor, podemos obtener el valor de los voltajes.V1 = 3.25V2 = 4.74V3 = 0.16 pág. 5 ENRIQUE ANCHUNDIA GUERRERO

V4 = 3.01V5 = 4.90Resistor Voltaje (V) Intensidad de corriente (mA)Teórico Experimental Teórico Experimental

R1=220Ω 3.25 3.20 14.80 15.00R2=150Ω 4.74 4.60 31.60 30.00R3=10Ω 0.16 0.20 16.80 15.00R4=47Ω 3.01 3.00 65.80 60.00R5=100Ω 4.90 4.80 49.00 45.00

Diferencia relativa entre valores teóricos y experimentales.V 1 (Teo) = 3.25 V 1 (exp ) = 3.20 V % = 5.00

I 1(Teo) = 14.80 (mA) I 1(exp) = 15(mA) % = 1.33

V 2 (Teo) = 4.74 V V 2 (exp ) = 4.60 V % = 2.95

I 2(Teo) = 31.60 (mA) I 2(exp) = 30.00 (mA) % = 5.33

V 3 (Teo) = 0.16 V V 3 (exp ) = 0.20V % = 2.50

I 3(Teo) = 16.8 (mA) I 3(exp) = 15.00 (mA) % = 2.99

V 4 (Teo) = 3.01 V V 4 (exp) = 3.00 V % = 0.33

I 4 (Teo) = 65.80 (mA) I 4 (exp ) = 60.00 (mA) % = 8.88

V 5 (Teo) = 4.9 V V 5 (exp ) = 4.80 V % = 2.04

I 5(Teo) = 49 (mA) I 5(exp) = 45.00 (mA) % = 8.16

ANÁLISIS:

Cuales cree que sean los motivos por los que no se obtuvo una concordancia exacta.

Los motivos por lo que no se obtuvo una concordancia exacta fue el uso de todos los decimales en la calculadora y los errores de instrumentos y error humano.

Discusión

Los datos anteriores fueron calculados analíticamente, para comprobar la ley de Kirchhoff, Se calculo experimentalmente las magnitudes de intensidad de corriente, resistencia y la diferencia de voltaje, por amperímetro y voltímetro y ley de ohm con la finalidad de calcular los porcentajes de error y así dependiendo de los mismos establecer si la ley de Kirchhoff tiene validez en la realidad.

Resistencia Error ∆V (%) Error I (%)220 Ω 5.00 1.30150 Ω 2.98 5.3010 Ω 2.50 2.9947 Ω 0.33 8.88

100 Ω 2.04 8.16

CONCLUSIONES

Los errores que se obtuvo son bajo por lo que podemos afirmar que la ley de kirchorff se cumple

La suma de las corrientes que entran es igual a la suma de las corriente que salen

REFERENCIA

- Microsoft ® Encarta ® 2009.- Física Universitaria de Sears Zemansky 12va edición - Guía de laboratorio de física C revisión III, Espol ICF- http://es.wikipedia.org/wiki/

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