TP 5 Leyes De Kirchhoff

Introducción


Primera Ley de Kirchhoff o ley de los nodos

“En todo nodo, la suma de las intensidades de las corrientes que llegan es igual a la suma de las intensidades de las corrientes que salen del mismo”.


En esencia, la ley simplemente dice que la carga eléctrica no puede acumularse en un punto (es decir, cuanto más corriente lega a un punto, mayor cantidad sale de él ).



Segunda Leyde Kirchhoff o ley de las mallas

“La suma algebraica de las diferencias de potencial encontradas en una malla, recorrida en un sentido determinado, es igual a cero”.
 
Para aplicar esta ley en la práctica, se supone una dirección arbitraria para la corriente en cada rama. El extremo de la resistencia, por donde penetra la corriente, es positivo, con respecto al otro extremo. Si la solución para lacorriente que se resuelve, hace que quede invertido el negativo, es porque la dirección de la corriente es opuesta a la que se ha supuesto.


Objetivos

Estudio de un circuito de corriente continua.
Verificación de las leyes de Kirchhoff.



Material Empleado

4 pilas secas N°6; 1,5V.
4 resistores fijos.
3 miliamperímetros.
3 interruptores.
1 voltímetro de elevada resistencia interna.
Cables deconexión.


Métodos
Armamos el circuito del esquema, manteniendo los interruptores abiertos.










Utilizando el voltímetro medimos la diferencia de potencial entre los bornes de las pilas.

E1= 1,51V
E2= 1,54V
E3= 1,54V
E4= 1,5V

Cerramos los tres interruptores del circuito y verificamos que los amperímetros indiquen valores positivos, completando el siguiente esquema con el sentido decirculación y las intensidades de las corrientes:






Verificación de la primera ley de Kirchhoff en la Malla I:
“En todo nodo, la suma de las intensidades de las corrientes que llegan es igual a la suma de las intensidades de las corrientes que salen del mismo”.Si bien el resultado de la experiencia y la teoría no es exactamente el mismo, pero si muy aproximado, podemos decir que el error cometido fue al momento de la lectura del instrumento, al ser este analógico y tener escala de 2mA. El error cometido es de 1mA, menor a la escala delinstrumento, por lo tanto es un valor aceptable.
Entonces se verifica la primera ley de Kirchhoff.

Conectamos el borne negativo del voltímetro al punto “O” del circuito. Recorriendo la malla con la punta libre del voltímetro, determinamos los potenciales de los puntos A, B, C, etc., respecto de “O”, completando la columna “a”, de la Tabla A.-

Con las lecturas de los miliamperímetros completamos lacolumna “b”, y con las mediciones realizadas anteriormente de las pilas, completamos la columna “c” de la tabla A.-

Calculamos la diferencia de potencial entre los puntos sucesivos, a partir de los valores de potencial indicados en la columna “a”, completando así la columna “d”.

Completamos la columna “e” con la expresión a utilizar para calcular la resistencia de cada elemento, en el caso de queel par de puntos tenga conectada una resistencia (puede ser interna del instrumento) utilizamos la expresión 1) y en caso de que cuyo par de puntos tengan conectada una pila, utilizamos la expresión 2). Luego con dichos cálculos completamos la columna “f”.

1)
2)

Tabla A



Valores Medidos

Valores Calculados


a
b

c

d
e
f
Punto

Vj,o
i

Pila

Vi-Vj
Expresión a utilizar
Ri,j


V
A

V

V

ΩA

0
18mA











-

0,1
1
5,5
B

-0,1












1,51

-1,48
2
1,66
C

1,38












-

0,18
1
10
D

1,2












1,54

1,52
2
1,1
E

-0,32












-

0,01
1
0,55
F

-0,33










68mA

-

0,17
1
2,5
G

-0,5












1,54

-1,5
2
0,6
H

1












-

1
1
14,7
J

0




















Verificación de la segunda ley de Kirchhoff en la Malla I:

“La suma algebraica de las...