Leyes De Kirchhoff

LABORATORIO N 3

LEYES DE KIRCHHOFF

1.-OBJETIVOS:

* Comprobar las leyes de Kirchhoff en forma cuantitativa, mediante aplicaciones directas.

* Medición de la corriente y tensión en resistencias conectadas en serie y en paralelo.

* Comprender cómo la diferencia de potencial y la corriente se distribuye en un circuito en serie y en un circuito en paralelo.

* Obtener einterpretar la relación cuantitativa entre la diferencia de potencial y la corriente sobre un resistor (Ley de Ohm).

* Extender la teoría acerca de cargas eléctricas y potencial a circuitos eléctricos.

2.-EQUIPOS Y MATERIALES:

Una fuente de poder regulable de 0 a 12 v. |

Dos multímetro digitales Prasek Premium PR-85 | Un tablero de conexiones. |
Seis puentes de conexión. | Dosconductores rojos, 25cm. |

Dos conductores azules, 25cm. | Tres resistencias de 100 Ω (2) y 47 Ω (1). |
Un Multímetro Peak Teach 3340 DMM | Un interruptor 0 – 1(switch off/on). |

3.-MARCO TEORICO:

Asociación de resistencias

Resistencia equivalente
Se denomina resistencia equivalente de una asociación respecto de dos puntos A y B, a aquella que conectada la misma diferencia depotencial, UAB, demanda la misma intensidad, I (ver figura 4). Esto significa que ante las mismas condiciones, la asociación y su resistencia equivalente disipan la misma potencia.
Asociación en serie
Dos o más resistencias se encuentran conectadas en serie cuando al aplicar al conjunto una diferencia de potencial, todas ellas son recorridas por la misma corriente.
Para determinar la resistenciaequivalente de una asociación serie imaginaremos que ambas están conectadas a la misma diferencia de potencial, UAB. Si aplicamos la segunda ley de Kirchhoff a la asociación en serie tendremos:

Aplicando la ley de Ohm:

En la resistencia equivalente:

Finalmente, igualando ambas ecuaciones se obtiene que:

Y eliminando la intensidad:

Por lo tanto, la resistencia equivalente a nresistencias montadas en serie es igual a la sumatoria de dichas resistencias.

Asociación en paralelo
Dos o más resistencias se encuentran en paralelo cuando tienen dos terminales comunes de modo que al aplicar al conjunto una diferencia de potencial, UAB, todas las resistencias tienen la misma caída de tensión, UAB.
Para determinar la resistencia equivalente de una asociación en paralelo imaginaremosque ambas, están conectadas a la misma diferencia de potencial mencionada, UAB, lo que originará una misma demanda de corriente eléctrica, I. Esta corriente se repartirá en la asociación por cada una de sus resistencias de acuerdo con la primera ley de Kirchhoff:

Aplicando la ley de Ohm:

En la resistencia equivalente se cumple:

Igualando ambas ecuaciones y eliminando la tensión UAB:De donde:

Por lo que la resistencia equivalente de una asociación en paralelo es igual a la inversa de la suma de las inversas de cada una de las resistencias.
Existen dos casos particulares que suelen darse en una asociación en paralelo:
1. Dos resistencias: en este caso se puede comprobar que la resistencia equivalente es igual al producto dividido por la suma de sus valores, esto es:2. k resistencias iguales: su equivalente resulta ser:

Figura 1. Asociaciones generales de resistencias: a) Serie y b) Paralelo. c) Resistencia equivalente
Asociación mixta
En una asociación mixta podemos encontrarnos conjuntos de resistencias en serie con conjuntos de resistencias en paralelo. En la figura 5 pueden observarse tres ejemplos de asociaciones mixtas con cuatro resistencias.A veces una asociación mixta es necesaria ponerla en modo texto. Para ello se utilizan los símbolos "+" y "//" para designar las asociaciones serie y paralelo respectivamente. Así con (R1 + R2) se indica que R1 y R2 están en serie mientras que con (R1//R2) que están en paralelo. De acuerdo con ello, las asociaciones se pondrían del siguiente modo:
a) (R1//R2)+ (R3//R4)
b) (R1+R3) / (R2+R4)...