Electromagnetismo Ley De Kirchhoff

Universidad Santiago de Chile
Departamento de Física



Experiencia 6:
Leyes de Kirchhoff



Profesor: Jaime Caballero Muller
Integrantes: Camilo Albornoz
Rodrigo Gaete PeñalozaLaboratorio: L2 – sala 402
Fecha: 28-05-2012
Introducción teórica:
El puente de Wheatstone es un circuito de gran precisión, está diseñado para encontrar la resistencia (o en general la impedancia) de un componente sabiendo la de otros tres componentes, el cual puede operar con en corriente continua o alterna y permite la medidatanto de resistencias óhmicas, es el circuito más sensitivo que existe, (la sensibilidad del puente de Wheatstone depende de los elementos que lo componen pero es fácil que permita apreciar valores pequeños de resistencias) para medir una resistencia y de gran precisión.

Instrumentos y montaje.
Construiremos el siguiente montaje resistivo, previamente, con un óhmetro, medimos los valores delas distintas resistencias, para así asegurarnos de que ninguna estuviera averiada y así poder trabajar correctamente. Dicho montaje, será utilizado para realizar todas las mediciones correspondientes, utilizando de manera arbitraria un voltaje de 10 (volt), que por general, para mantener la integridad física de nosotros mismos, y la de los instrumentos no debe sobrepasar este valor.
*Para medircada resistencia, hay que recordar, que se debe desconectar el circuito de la fuente continua, ya que el Óhmetro independientemente emite un voltaje para medir resistencias.

Instrumentos.
-Fuente continúa.
-Puente de resistencias.
-Voltímetro.
-Amperímetro.
-Óhmetro.
-ResistenciasR1: 100 (Ω), R2:39 (Ω),
R3:1 K (Ω), R4:220 (Ω), R5:180 (Ω)

1. Comprobar experimentalmente la ley de losnudos en circuitos resistivos.
Notar que:
Nudo “a”: Entra I, Sale I1, I2.
Nudo “b”: Entra I1, I3, Sale I4.
Nudo “c”: Entra I2, Sale I3, I5.
Nudo “d”: Entra I4, I5, Sale I6.
En el montaje antes mencionado, se procede a medir la corriente en los distintos nudos del circuito resistivos, es decir, la corriente que entra al nudo y la corriente que sale del nudo, en estos casos siguiendo el sentidode la corriente y en los nudos señalados en la siguiente figura:

Observación: La dirección de I3, se debe a que el potencial en el nudo “c”, es mayor que el potencial en el nudo “b”, en una cantidad ∆V=IR. Esto es debido a la supuesta dirección que primeramente propusimos para la corriente que pasa por la resistencia, en este casi si pasa de “c” a “b”, se dice que los portadores de carga“caen” del resistor de mayor potencial al resistor de menor potencial, más adelante se verifica que el potencial en “c” es de 8.1924 volt, y el potencial en “b” es de 6.9484 volt.

Además es fácil verificar la ley de los nudos de Kirchhoff, en todos los nudos se verifica: I (entra al nudo)=I (sale del nudo)
En efecto:
Nudo a→I=I1+I2→76.51≈30.65+46.347=76.99
Nudob→I1+I3=I4→30.65+1.244=31.89≈31.76
Nudo c→I2=I3+I5→46.347≈1.244+45.04=46.28
Nudo d→I4+I5=I6→31.76+45.04=76.8≈76.54
Corriente que entra al circuito=Corriente que sale del circuito
→I=I6→76.51≈76.54

Registro de Datos.
Corriente. | mA |
I | 76.51 |
I1 | 30.65 |
I2 | 46.347 |
I3 | 1.244 |
I4 | 31.76 |
I5 | 45.04 |
I6 | 76.54 |

Conclusión: Se verificaron correctamente las leyes deKirchhoff en nuestro circuito resistivo, también corroboramos que la dirección de la corriente, en los casos que hay puente de resistencia, la corriente se dirige de la resistencia con mayor potencia, a la resistencia de menor potencial. Cabe mencionar también que esta ley, sólo es válida si la densidad de carga se mantiene constante en el punto en el que se aplica.

2. Comprobar...