Experimento 5

Experimento 5
ASOCIACIONES ENTRE RESISTORES Y LAS LEYES DE KIRCHHOFF
OBJETIVO:
Analizar y comprobar las leyes de Kirchhoff y las leyes de las asociaciones básicas en circuitos y mallas
eléctricas que tengan resistores y fuentes DC.
INTRODUCCIÓN:
Los resistores eléctricos son dispositivos que tienen la característica principal de ofrecer en algún grado
un impedimento o resistencia al paso de unacorriente eléctrica. De modo que una asociación determinada
de estos en un circuito distribuye y/o controla el flujo de electricidad como lo hacen la amplitud del cauce
y los obstáculos a la corriente de un río. Las siguientes ecuaciones corresponden a las leyes que rigen a
las resistencias equivalentes de las asociaciones, de tres resistores, en serie y en paralelo
respectivamente:

RS R1 R2R3

(5.1)

1  1 1 1
RP R1 R2 R3

(5.2)

Fig.5.1. Esquema de tres resistores en paralelo (izquierda) y en serie (derecha) y la
medición de su correspondiente resistencia equivalente.
Las leyes de Kirchhoff son imprescindibles en el análisis de la distribución de la corriente eléctrica y de
las diferencias de potencial eléctrico (o caídas de potencial) entre los dispositivos presentes en una mallaeléctrica (conjunto de circuitos eléctricos conectados por nodos). Un nodo o nudo es un punto donde
se unen tres o más líneas eléctricas. Una línea eléctrica es un medio conductor que conecta dos nodos.
Un modo de visualizar las leyes de Kirchhoff es observando situaciones referentes a flujos de agua en la
naturaleza.

I

Según la 1ª ley de Kirchhoff, la corriente eléctrica ( F)

IF I1 I2 I3(5.3)

Fig.5.2. Esquemas relativos a las leyes de Kirchhoff. 1ª ley: (izquierda) I = I1 + I2 + I3 ó I1 + I4
= I2 + I3. 2ª ley (derecha)  = V1 + V2 + V3 + V4 ó 1 – 4 – 3 = I (r1 + R2 + R3 + r4 + R5 + r5).

En cuanto a la 2ª ley de Kirchhoff, para el caso de tres ramales y tres resistores son

  V1 V2 V3

(5.4)

Fig.5.4. Resistores.
Fig.5.3. Multímetro.

Fig.5.5. Protoboard.
Fig.5.6. FuenteDC.

MATERIALES:
 Multímetro.
 Cablecitos.
 12 cables de cocodrilo.

 Protoboard.
 3 resistores.
 Fuente DC.

ADVERTENCIA: Al utilizar el multímetro cuando mida alguna magnitud eléctrica tenga la precaución de
probar primeramente el rango mayor e ir bajando de rango hasta encontrar la escala apropiada para la
medida, en especial cuando se trate de intensidad de corriente eléctrica, que es dondesuele estropearse
con mayor frecuencia el multímetro.
PROCEDIMIENTO:
1.- RESISTORES EN SERIE:
1. Elija un resistor y mida su resistencia con el multímetro. Haga lo mismo con otros dos resistores. Procure
que los resistores tengan diferentes valores de resistencia. Coloque las mediciones en la Tabla 5.1.
TABLA 5.1. MEDIDA DE LAS RESISTENCIAS INDIVIDUALES.
DATO

R1 (

)

E.D.1

R2 (

)

E.D.2

R3(

1
2. Ahora aplique la Ec.(5.1) y colóquelo en el siguiente globo:

RScal

(5.5)

3. Debido a la operación de suma, su E.C. se determinaría con la Ec.(5.6).

E.C.  E.D.12 E.D.22 E.D.32

(5.6)

)

E.D.3

Entonces utilizando los datos respectivos de la Tabla 5.1. su E.C. será:

E.C. 

(5.7)

4. Así el valor real de la resistencia calculada se expresaría apropiadamente como

RREAL1 RScalcE.C. 

(5.8)

es decir el valor buscado está para el caso en el
INTERVALO:

,

)

(5.9)

5. Ahora conecte los resistores entre si con ayuda de los “cocodrilos” en una asociación en serie. Mida ahora
la resistencia en serie con el multímetro entre los extremos de esta configuración de los resistores. Anote
el E.D. correspondiente del multímetro digital, coloque las medidas en la TABLA 5.2.TABLA 5.2. MEDIDA DE LA RESISTENCIA EQUIVALENTE.
DATO

Rsmed(

E.D. (

)

)

2
6. Así el valor real de la resistencia medida se expresaría como

RREAL2 

RSmedE.D. 

(5.10)

es decir el valor buscado está en
INTERVALO:

,

)

(5.12)

7. Ahora comparando los intervalos especificados en (5.9) y en (5.12) se tiene que

RREAL1 RREAL2 
=
8. Y aplicando el

(5.12)

E% RSmedRScal100%
RScal...