Leyes De Kirchhoff

LABORATORIO DE FÍSICA II

LEYES DE KIRCHHOFF







OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL:

Comprobar experimentalmente las leyes de Kirchhoff.

OBJETIVOS ESPECIFICOS:

* Medir la corriente I, el voltaje V y la resistencia R.

* Con base en estas mediciones, verificar el cumplimiento de las leyes de Kirchhoff.

* Calcular la potencia disipada en el circuito.

MARCO TEÓRICOLeyes de Kirchhoff
Para los cálculos de circuitos son indispensables las dos primeras leyes establecidas por Gustav R. Kirchhoff (1824-1887).

1. La suma de las corrientes que entran, en un punto de unión de un circuito es igual a la suma de las corrientes que salen de ese punto. Si se asigna signo más (+) a las corrientes que entran en la unión, y signo menos (-) a las que salen de ella,entonces la ley establece que la suma algebraica de las corrientes en un punto de unión es cero:
Suma de I= 0 (en la unión)
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 ).
2. Para todo conjunto de conductores que forman un circuito cerrado, se verifica que la suma de lascaídas de voltaje en las resistencias que constituyen la malla, es igual a la suma de las fem intercaladas. Considerando un aumento de potencial como positivo (+) y una caída de potencial como negativa (-), la suma algebraica de las diferencias de potenciales (voltajes) en una malla cerrada es cero:
Suma de E - suma de las caídas IR = 0 (en la malla cerrada)
Para aplicar esta ley en la práctica, sesupone 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 la corriente que se resuelve, hace que quede invertido el negativo, es porque la dirección de la corriente es opuesta a la que se ha supuesto.
Se trata de dos 'reglas' que permiten estudiar circuitos en formasistemática. Estas reglas se deducen en forma directa de las ecuaciones de campo. Para formular las leyes se necesita definir algunos conceptos:
i)
Circuito: Un camino conductor, en el que se encuentran fuentes de 'fem' (baterías).
ii)
Nudo o Nodo : Puntos en un circuito en los que se unen al menos tres conductores.
* Ley de Nodos: Se deduce de la ecuación de continuidad -régimenpermanente-. "La suma algebraica de las corrientes que entran a un nodo es siempre cero."
* Ley de Mallas: Se deduce de la 'relación fundamental', discutida recientemente : `En toda trayectoria cerrada en un circuito, la suma algebraica de las 'fem' y las caídas de potencial (RI) es igual a cero'.
Observamos que para aplicar correctamente esta leyes es necesario establecer una convención:
*Cuando, al recorrer la trayectoria, nos movemos en el sentido de la corriente, la caída de potencial (RI) tiene signo (-).
* Si al pasar por una fuente de 'fem' nos movemos del terminal (-) al terminal (+), la 'fem' en cuestión se toma con signo (+).
Definición: Fem

Agente productor de la energía eléctrica necesaria para mantener una corriente eléctrica en un circuito. Corresponde a laenergía disipada por la corriente al circular por el circuito.
La fuerza electromotriz representa la transformación de energía de un determinado tipo en energía eléctrica.

METODOLOGÍA

Materiales:

* Circuito con 7 resistencias

* Multimetro

* Fuente de voltaje DC.

Procedimiento:

1. Mida con el instrumento apropiado el valor óhmico de cada una de lasresistencias antes de conectarlas.

2. Con las siete resistencias y la fuente de voltaje dadas para la práctica, construya el circuito mostrado en la figura 1.  Conecte la fuente de voltaje  V  en el lugar indicado en la misma figura sin prenderla.

3. Energice el circuito y mida el voltaje  V  en cada resistencia.

4. Mida la corriente  I  que pasa por cada resistencia...