Practica 1 Leyes Kirchhof Jcc

7/29/2019 Practica 1 Leyes Kirchhof Jcc

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Facultad de

Programa Profesional de

Ingeniera Mecnica, MECANICA ELECTRICa y

mecatronica


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AREQUIPA- 2012

I. OBJETIVO:a. Demostrar la primera y segunda ley de KIRCHOFF y familiarizar al alumno

con las mediciones de tensin, corriente y resistencias.

II. FUNDAMENTO TEORICO:Las leyes de Kirchhof son una consecuencia directa de las leyes bsicas del

Electromagnetismo (Leyes de Maxwell) para circuitos de baja frecuencia. Aunque no

tienen validez universal, forman la base de la Teora de Circuitos y de gran parte de la

Electrnica.

Pueden enunciarse en la forma siguiente:

1) Ley de Kirchhoff para los nudos o de las corrientes.(Un nudo en un circuito es un punto en el que confluyen varias corrientes).

La suma algebraica de las corrientes que inciden en un nudo, consideradas todas

ellas entrantes o todas ellas salientes, es cero (ley de conservacin de la carga).

Por tanto, esta ley se podra enunciar en la forma equivalente:

En un nudo, la suma de las corrientes entrantes ha de ser igual a la suma de las

salientes.

De forma anloga a la ley anterior, podremos expresarla simblicamente:


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2) Ley de mallas o ley de tensiones de Kirchoff.En toda malla la suma de todas las cadas de tensin es igual a la suma de todas las

subidas de tensin.Un enunciado alternativo es:

En toda malla la suma algebraica de las diferencias de potencial elctrico debe ser

0 (cero).

1.

III. MATERIAL Y EQUIPO: Voltimetro DC Amperimetro Fuente de alimentacin DC Herramientas de taller Resistencias Variables
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IV. PROCEDIMIENTO PRACTICO:

4.1 Armar el circuito de la figura 1, calibrando a los siguientes valores: la fuente de

tensin a 15V, R1 = 30 , R2 = 60 , R3 = 90.

4.2 Registrar la tensin de la fuente, registrar los valores de las resistencias; la tensin yla corriente en cada resistencia.

4.3 Armar el circuito de la figura 2, manteniendo los valores en los componentes

calibrados en 4.1.

4.4 Registrar la tensin de la fuente, registrar los valores de las resistencias; la tensin y

la corriente en cada resistencia as como la corriente que entrega la fuente de

alimentacin

4.5 Tabular los resultados de cada circuito.


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4.6 Realizar el clculo terico de corrientes y tensiones de los circuitos del

procedimiento y tabular los resultados.

4.7 Realizar la simulacin del procedimiento y tabular los resultados obtenidos.

Ley de voltajes:

En el circuito de la figura 1 aplicamos la ley de voltajes obteniendo:

-15+30i+50i+90i=0 hallando el valor de i se obtiene: 83.3Ma

Tabulamos los valores tericos, prcticos y del simulador obteniendo:

Dato Terico Practico Simulador

Fuente:15V 15V 15V 15V

V 15V 15V 15V

A 83.3mA 89.3mA 83.332mA

R1:30 ohmios 30 ohmios 30.3 ohmios 30 ohmios

V1 2.499V 2.47V 2.5 V

R2: 60 Ohmios 60 Ohmios 60.5 ohmios 60 ohmios

V2 4.998V 4.68 V 5V


V3 7.497V 7.5 V 7.5V


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Ley de corrientes:

En el circuito de la figura 2 aplicamos la ley de corrientes obteniendo:

I1= 15/39=500mA I2=15/60= 250mA I3=15/90=0.1667 mA

Tabulamos los valores tericos, prcticos y del simulador obteniendo:

Dato Terico Practico Simulador

Fuente:15V 15V 15V 15V

V 15V 15V 15V

A 916.7mA 890mA 916.664mA


I1 500mA 520mA 500mA

R2: 60 Ohmios 60 Ohmios 60.5 ohmios 60 ohmios

I2 250mA 250mA 249.999mA


I3 166.7mA 150mA 166.667mA

V. CUESTIONARIO FINAL

5.1 Con los datos de 4.2 (V y R) hacer un diagrama del circuito usado, indicando el

sentido de corrientes y polaridad de voltajes medidos, as como el valor de las

resistencias utilizadas.


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5.2 Con los datos de 4.4 (V y R) y 4.2 comprobar la primera y segunda ley deKIRCHOFF, indicando el error experimental.

Terico Practico Error experimental

15V 15V 0%

15V 15V 0%

916.7mA 890mA 2.91%

30 ohmios 30.3 ohmios 1%

500mA 520mA 4%

60 Ohmios 60.5 ohmios 0.83%

250mA 250mA 0%

90 ohmios 89.9 ohmios 0.11%

166.7mA 150mA 10%

5.3 Explicar algunas justificaciones de los errores para las preguntas anteriores.

Estos son los tipos de errores usuales al los cuales se le hace mencin por sus diferentes

causas

- error de definicin: est determinado por la naturaleza del objeto a medir. (lasrugosidades de un cuerpo aparentemente de superficie lisa, que por ms que mejoremos

el orden de cifra significativas, llega un momento que no puede mejorarse)

- error de apreciacin: es el mnimo valor de medida que puede medir elinstrumento.(Una cinta de sastre tendr una apreciacin de 1 cm o 0,5 cm)


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- error de interaccin: surge como resultado de la interaccin entre operario,instrumento y objeto. Se introduce este error en la medida que perturbamos el sistema

objeto de nuestra medicin.(Medir con un cronmetro manual, tiempos del orden da

magnitud de nuestra capacidad de reaccin)

- error de exactitud: surge de la fidelidad con la que un instrumento recoge los datos dela realidad. (Un ampermetro clase 0,2, es decir, que a plena escala se comete un errorde apreciacin de 0,2 para 100 divisiones)

pero estos errores llevan en si estas aplicaciones:

- Las mediciones hechas siempre tienen un margen de error, asi como los instrumentosutilizados y los valores reales de las componentes elctricas

- La resistencia varia muy leve de acuerdo a la intensidad de corriente suministrada , yaque la energa recibida poco a poco se convierte en calor y dilata la resistencia.

- En si el circuito es variable en valores no exacto que existen en cada componenteelctrica y en conclusin tambin variara los valores mostrados.

- Tambin saber que en los mismos cables o redes de los circuitos donde pasa laelectricidad, hay resistencias muy pequeas que en cierta forma justifica los cambios de

tensiones y corrientes.

5.4 Analizar porqu en circuitos paralelos reales (circuitos en distribucin de energa

elctrica), la tensin en el punto ms alejado (ltima carga o tensin de cola) no es la

misma que la tensin de la fuente, cuando el circuito opera a plena carga.

Sabemos por definicin que en un circuito en paralelo los voltajes son los mismos, pero,

Por qu el voltaje varia en cada resistencia, y en especial en la cola del circuito

elctrico?

Estas son algunas explicaciones

- La intensidad de corriente suministrada en cada resistor disminuye de poco n pocogracias a que cada resistencia consume un poco ms de la energa especificada.

- Tambin en cierta forma los cables son resistencias muy pequeas las cuales tambinconsumen energa

- Adems se esta trabajando con valores de amperaje muy bajos y resistenciasconsiderables altas .

VI. CONCLUISONES Y OBSERVACIONES: Hay errores experimentales que nos dan a pensar que siempre los circuitos

elctricos tienen simpre su margen de error y sus camnios de valores con respecto

al tiempo.

Concluimos entonces que las leyes de kirchoof son correctas y en los valorespracticos se asemejan a los valores planteados por los resultados tericos y

simulados.

Trabajar con la mayor cantidad de decimales para una mayor exactitud


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