Kirchhoff
Páginas: 5 (1079 palabras)
Publicado: 1 de mayo de 2014
INTRODUCCION
El presente texto es un resumen que muestra los cálculos y resultados obtenidos a partir de la práctica de “Leyes de Kirchhoff.”
Para su realización se armo un sistema eléctrico en el que se utilizo cuatro baterías D como fuente de poder, a la base para el montaje se le agregaron resistencias que se unieron al sistema por medio de conectores y una seriede barras para transportar la corriente eléctrica. Se utilizo un multímetro digital para hacer las respectivas mediciones de la corriente que entra por cada rama del circuito así como la que sale. Luego, se midió el voltaje de las baterías así como el consumido por cada resistencia y se determino la polaridad en la que fluye la corriente eléctrica por el sistema.
Los respectivos cálculos asícomo los determinados resultados se presentan a continuación.
OBJETIVOS
Aplicar las leyes de Kirchhoff a una red de circuitos de corriente directa.
Determinar la polaridad con la que fluye la corriente por el sistema.
Comprobar mediante la ley de Kirchhoff que la suma de corrientes entrantes y salientes sean igual a cero.APARATOS Y MATERIALES
4 Baterías D
Multímetro digital
3 resistencias de 47 Ω
3 resistencias de 100Ω
Juego de conectores para las resistencias
Reglillas para el paso de corriente en el circuito
Base para montaje del sistema
MARCO TEORICO
Los principios conocidos como las leyes deKirchhoff son muy útiles en la solución de muchos problemas que tienen que ver con circuitos de corriente. Tal como se aplican circuitos de corriente, dichas leyes pueden establecerse como sigue:
Ley de corriente de Kirchhoff
“La suma de las corrientes que entran y salen por un punto de unión en cualquier instante es igual a cero”
Un punto de unión es aquel lugar de un circuito donde se unendos o más elementos del circuito.
La ley de corrientes no es más que otra versión del principio de conservación de la carga. Este principio formula que el número de electrones que pasa por un segundo debe ser el mismo en todos los puntos del circuito. Por lo tanto, por cada partícula cargada que entra al nodo hay otra partícula cargada que sale.
Cuando se aplica esta ley, las corrientesdirigidas hacia el nodo se consideran positivas y las que salen en dirección contraria, negativas (o viceversa, mientras se sea consistente).
La ley de voltajes de Kirchhoff:
“La suma de todos los voltajes tomados en dirección determinada alrededor de un lazo cerrado es cero”.
La segunda ley es una consecuencia del principio de conservación de la energía y equivale a hacer un balance al igualarla energía de entrada a la energía de salida. Al escribir las ecuaciones de los voltajes, se puede ir alrededor del lazo en cualquier dirección y sumar las elevaciones o caídas de voltaje (- a +, positivo).
La teoría básica está ilustrada en el siguiente problema, cuyo objetivo es determinar las corrientes I1, I2, I3 y Vab.
1. hay tres mallas posibles, I y II, y la malla en torno alcircuito externo.
2. hay dos puntos nodales (a) y (b).
3. Señalar los sentidos de I1, I2, I3 arbitrariamente.
En el punto (b):
ΣI = 0 → I3 = I2 + I1
ΣIR = Σε ε es positivo (+) cuando la flecha entra a la fuente por el lado negativo y ε es negativo cuando lo hace por el lado positivo.
Malla (I) comenzando en (b):
ΣIR (volts) = Σε (volts)
4 I2 + I2 + 3 I3 = 18 – 7
5 I2 + 3 I3 = 11(Ec. I)
Malla (II) comenzando en (b)
7 I1 – 5 I2 = 20 – 18 = 2 (Ec. II)
En las ecuaciones 1 y 2, I2 es común pero I2 = I3 – I1, sustituyendo:
5 I3 – 5 I1 + 3 I3 = 11 → 8 I3 - 5 I1 = 11
-5 I3 + 7 I1 + 5 I3 = 2 → -5 I3 + 12 I1 = 11
11 -5
I3 = 2 -12 I2 = 1A; I3 = 2A; IL = IA;
8 -5
-5 12
Luego:
(Rama centra) Vab = ΣIR – Σε = -5 – (-18) = 13v
Vab = ΣIR – Σε = 3 * 2...
INTRODUCCION
El presente texto es un resumen que muestra los cálculos y resultados obtenidos a partir de la práctica de “Leyes de Kirchhoff.”
Para su realización se armo un sistema eléctrico en el que se utilizo cuatro baterías D como fuente de poder, a la base para el montaje se le agregaron resistencias que se unieron al sistema por medio de conectores y una seriede barras para transportar la corriente eléctrica. Se utilizo un multímetro digital para hacer las respectivas mediciones de la corriente que entra por cada rama del circuito así como la que sale. Luego, se midió el voltaje de las baterías así como el consumido por cada resistencia y se determino la polaridad en la que fluye la corriente eléctrica por el sistema.
Los respectivos cálculos asícomo los determinados resultados se presentan a continuación.
OBJETIVOS
Aplicar las leyes de Kirchhoff a una red de circuitos de corriente directa.
Determinar la polaridad con la que fluye la corriente por el sistema.
Comprobar mediante la ley de Kirchhoff que la suma de corrientes entrantes y salientes sean igual a cero.APARATOS Y MATERIALES
4 Baterías D
Multímetro digital
3 resistencias de 47 Ω
3 resistencias de 100Ω
Juego de conectores para las resistencias
Reglillas para el paso de corriente en el circuito
Base para montaje del sistema
MARCO TEORICO
Los principios conocidos como las leyes deKirchhoff son muy útiles en la solución de muchos problemas que tienen que ver con circuitos de corriente. Tal como se aplican circuitos de corriente, dichas leyes pueden establecerse como sigue:
Ley de corriente de Kirchhoff
“La suma de las corrientes que entran y salen por un punto de unión en cualquier instante es igual a cero”
Un punto de unión es aquel lugar de un circuito donde se unendos o más elementos del circuito.
La ley de corrientes no es más que otra versión del principio de conservación de la carga. Este principio formula que el número de electrones que pasa por un segundo debe ser el mismo en todos los puntos del circuito. Por lo tanto, por cada partícula cargada que entra al nodo hay otra partícula cargada que sale.
Cuando se aplica esta ley, las corrientesdirigidas hacia el nodo se consideran positivas y las que salen en dirección contraria, negativas (o viceversa, mientras se sea consistente).
La ley de voltajes de Kirchhoff:
“La suma de todos los voltajes tomados en dirección determinada alrededor de un lazo cerrado es cero”.
La segunda ley es una consecuencia del principio de conservación de la energía y equivale a hacer un balance al igualarla energía de entrada a la energía de salida. Al escribir las ecuaciones de los voltajes, se puede ir alrededor del lazo en cualquier dirección y sumar las elevaciones o caídas de voltaje (- a +, positivo).
La teoría básica está ilustrada en el siguiente problema, cuyo objetivo es determinar las corrientes I1, I2, I3 y Vab.
1. hay tres mallas posibles, I y II, y la malla en torno alcircuito externo.
2. hay dos puntos nodales (a) y (b).
3. Señalar los sentidos de I1, I2, I3 arbitrariamente.
En el punto (b):
ΣI = 0 → I3 = I2 + I1
ΣIR = Σε ε es positivo (+) cuando la flecha entra a la fuente por el lado negativo y ε es negativo cuando lo hace por el lado positivo.
Malla (I) comenzando en (b):
ΣIR (volts) = Σε (volts)
4 I2 + I2 + 3 I3 = 18 – 7
5 I2 + 3 I3 = 11(Ec. I)
Malla (II) comenzando en (b)
7 I1 – 5 I2 = 20 – 18 = 2 (Ec. II)
En las ecuaciones 1 y 2, I2 es común pero I2 = I3 – I1, sustituyendo:
5 I3 – 5 I1 + 3 I3 = 11 → 8 I3 - 5 I1 = 11
-5 I3 + 7 I1 + 5 I3 = 2 → -5 I3 + 12 I1 = 11
11 -5
I3 = 2 -12 I2 = 1A; I3 = 2A; IL = IA;
8 -5
-5 12
Luego:
(Rama centra) Vab = ΣIR – Σε = -5 – (-18) = 13v
Vab = ΣIR – Σε = 3 * 2...
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