UNIVERSIDAD ANDRES BELLO

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS FISICAS

Laboratorio de Fsica

04 de junio, 2015

Reglas de Kirchhoff

Katherine Sebastian, Gabriel Fernandez

Objetivo:

Reconocer nudos y mallas en un circuito.

Verificar la regla de Kirchhoff de las corrientes.

Verificar la regla de Kirchhoff de los voltajes.

Verificar el teorema de superposicion de fuentes.

.

Resumen

En este laboratorio analizamos un circuito electrico, a partir de las leyes de kirchhoff y el principio de superposicion

Introduccion

Las ecuaciones necesarias para poder realizar un analisis de un circuito electrico se obtienen a traves de las denominadas leyes

de Kirchhoff: Ley de las Corrientes y Ley de las Tensiones.

La Ley de Kirchhoff para las mallas o de las tensiones, basada en la Ley de conservacion de la energa, establece que: Para un

circuito cerrado o de malla, la suma algebraica de las diferencias de potencial entre los extremos de los diferentes elementos,

con la condicion de que sean tomadas todas en el mismo sentido debe ser igual a cero.i

Vi = 0i

i =j

RjIj

La Ley de Kirchhoff para los nudos o de las corrientes, basada en la ley de conservacion de la carga electrica, establece que:

Un nudo en un circuito es un punto donde convergen dos o mas corrientes y la suma algebraica de ellas, consideradas todas

entrantes o todas salientes deben ser igual a cero: j

Ij = 0

En otras palabras la suma de las corrientes entrantes debe ser igual a la suma de las corrientes salientes:Ientrantes =

Isaliente

La asignacion para la direccion en la que circula la corriente es totalmente arbitraria, ya que al momento de resolver el sistema

formado por las ecuaciones, este nos dira automaticamente en que direccion circula la corriente.

1

Para verlo de forma mas simple, Para circuito con mas de una fuente podemos aplicar el principio de superposicion de fuentes

que establece que la tension entre los nodos del circuito sera igual a la suma de las tensiones producidas por cada una de las fuentes.

Figura 1: Principio de Superpocicion de fuentes

Materiales utilizados

1. Tester Digital

2. Fuente de Poder

3. Project boards

4. Seis resistencia del mismo orden de magnitud

5. Cables-Alambre

1. Procedimiento Experimental

1.1. Ley de Kirchhoff

1. Con el Tester mida el valor de cada resistencia.

2. Montar el siguiente circuito de la figura defnase los nudos y mallas necesarias para la aplicacion de las reglas de Kirchhoff.

Figura 2: Circuito a montar

2

3. Para una tension de la fuente de no mas de 1,5 Volts, mida los voltajes en cada resistencia y la tension de la fuente.

4. Sin cambiar la tension de la fuente, mida las corrientes a traves de cada resistencia, indicando los sentidos de circulacion.

1.2. Principio de Superposicion

1. Mida el valor de cada resistencia.

2. Monte el circuito propuesto en la figura, establezca valores para las fuentes en no mas de 5 volts

Figura 3: Circuito a montar

3. Mida la corriente que pasa por cada resistencia.

4. Apage la fuente 1 y mida las corriente.

5. Ahora prenda la fuente 1 y apage la fuente 2, mida nuevamente las corrientes.

2. Datos

Luego de medir la Resistencia, el voltaje y la intencidad obtuvimos los siguientes datos

k Voltaje (V) Resistencia I (A)

1 2.38 10 0.22

2 5.83 33 0.15

3 5.88 100 0.04

F 8.3

Corriente

I de Corriente Fuente V1 Fuente V2

IR1 2.32 1.88

IR2 5.76 6.71

IR3 5.76 1.9

Fuente 1: 8V

Fuente :10V Voltaje con ambas fuentes

V1 = 0,42V, I1 = 0,042

V2 = 1,24V, I2 = 0,03757

3

V3 = 8,1V, I3 = 0,081

POr otro lado

I1 I1 = 0,044

I2 I2 = 0,0345

I3 + I3 = 0,076

3. Analisis de Datos

3.1. Leyes de Kirchhoff

1. Para empezar con nuestro analisis verificamos la ley de las mallas, es decir la suma algebraica de las diferencias de potencial

entre los extremos de los diferentes elementos debe ser igual a cero, esto es :

V2 + V3 = 5,83 + 5,88 = 0,05V

V1 + V2 F = 2,38 + 5,88 8,3 = 0,04V

V1 + V3 F = 2,38 + 5,88 8,3 = 0,09V

El Valor lo aproximamos a cero por estar muy cerca de este, por lo tanto si se verifica esta ley.

2. Veamos la ley de las corrientes. la suma de las corrientes entrantes debe ser igual a la suma de corrientes salientes, esto es

I1 I2 I3 = 0,02

F (I2 + I3) = 0,01

F I1 = 0

con esto se demuestra teoricamente que la corriente entrante es igual a la corriente saliente.

3. Resistencia equicalente total

R4 =R2R3R2 +R3

=33 100

133= 24,8

Rt = R1 +R4 = 10 + 28,4 = 38,4

4. segun los datos experimentales podemos concluir que si meconfiam la Ley de ohm

3.2. Principio de superposicion.

1. Se concluye que el teorema de superposicion es valido, la tension entrelos extremos(o la corriente) de un elemento en un circuito

lineal es lasuma algebraica de las tensiones(o corrientes) a traves de ese elementodebido a que cada fuente independiente

actua sola

2. el valor d ela caida de tenciones sera I! = 0,044, I2 = 0,0345 y I3 = 0,0786

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Procedimiento ExperimentalLey de KirchhoffPrincipio de Superposicin

DatosAnlisis de DatosLeyes de KirchhoffPrincipio de superposicin.