informe 1


Las Tres Leyes
Andrés Walker andres.walker@alunos.usm.cl 201104744-3 Grupo 260A
Laura Barberis laura.barberis@alumnos.usm.cl 201104611-0 Grupo 260A
Resultados

La experiencia se divide en tres etapas: con el fin de estudiar las leyes de Kirchhoff, en una primera etapa se analiza la ley de la conservación de la energía para el voltaje y luego la ley de la conservación de la carga eléctricapara finalmente comprobar la ley de Ohm.
Se presentan los resultados de las mediciones en las siguientes tablas.

Ley de la conservación de la energía
Para la primera etapa se conecta el circuito en serie (Circuito 1) a una fuente de a corriente constante de , obteniéndose los valores mostrados en la tabla (1):










Tabla : voltajes medidos en cada resistencia del circuito.Ley de la conservación de la carga eléctrica
La segunda etapa se crea un circuito en paralelo (Circuito 2) conectado a la misma fuente de constante obteniéndose la tabla (2):




















Tabla : valores medidos de intensidad y voltaje para cada resistencia del circuito.
Ley de Ohm
La última parte de la experiencia dispuso de un circuito en serie (Circuito 3)conectado solo a la resistencia de , donde se obtiene la tabla (3):











































Tabla : voltaje y corriente obtenidos en la resistencia debido a la variación del voltaje de la fuente.


Además se obtiene el grafico que relaciona estas variables en una tendencia lineal:

Gráfico : voltaje V en [volts] en función decorriente I en [A].

La cual arroja la ecuación experimental:


Discusión y Análisis
Ley de la conservación de la energía
La ley del voltaje de Kirchhoff establece que la suma de los diferentes voltajes en cualquier circuito cerrado es cero:

Esta ley hace referencia a la conservación de la energía ya que se puede definir voltaje como la energía por unidad de carga :

Tras ser aplicada estaley a la primera parte de la experiencia se obtiene que al ser sumados los valores de voltaje obtenidos con el Multitester estos debieran ser iguales al voltaje inicial:

Luego:

Con lo que se obtiene un error del 0,08%
Al mismo tiempo se aprecia que a corriente constante los valores de resistencia poseen una proporcionalidad directa con los voltajes medidos, así la resistencia más bajaentrego el menor voltaje:

Ley de la conservación de la carga eléctrica
La ley de corriente de Kirchhoff dicta que en un nodo la corriente entrante debe ser igual a la suma de las corrientes salientes, en otras palabras:

Luego es sabido que en un circuito en paralelo el voltaje se mantiene, de esta manera el voltaje medido en cada resistencia en paralelo debiese ser el mismo, además la suma deeste voltaje con el voltaje antes del nodo debiese cumplir con la ley de Kirchhoff de voltaje.
Luego de ser aplicada la ecuación y al segundo circuito se obtiene:


Para la ley de conservación de corriente y


Para la ley de conservación de la energía, obteniéndose un y de error respectivamente.
Además de la tabla de resultados se analiza que los valores de la corriente se comportan demanera inversa a los de resistencia:

De y es posible obtener una relación entre la resistencia, la intensidad y el potencial en un circuito:

Si se deja R constante entonces se puede establecer como la constante de proporcionalidad entre el voltaje y la intensidad dando paso a la ley de Ohm.
Ley de Ohm
La ley de Ohm, postula que la intensidad es directamente proporcional a la tensióneléctrica , siendo en inverso de la constante de proporcionalidad (conductancia).

Del ensayo a voltaje de fuente variante se obtiene el gráfico (1), este grafico relaciona el voltaje con la intensidad mediante la siguiente ecuación:

Que corresponde a una recta de pendiente igual a la resistencia que debiese cruzar el origen.
Luego la correspondencia de la ecuación con la ecuación indicaría...