Leyes De Kirchhoff
Leyes de Kirchhoff
Ley de Voltaje y Ley de Corriente
Universidad de San Carlos, Facultad de Ingeniería
Departamento de Física
Laboratorio de Física 2
199819617 Heinz Ricardo Gómez Galindo
200010574 Luis Fernando Barrios Gonzalez
201114348 Edwin Alexis Rodriguez
I.
I-A.
O BJETIVOS
Objetivo General
Verificar mediante la experimentación las leyes de Kirchhoff
I-B.
Objetivos Específico
1Verificar experimentalmente la ley de Voltajes.
2 Verificar experimentalmente la Ley de Corrientes.
3 Verificar experimentalmente que la Potencia suministrada
es igual a la Potencia Consumida
II.
M ARCO T EÓRICO
Muchas redes de resistores prácticas no se pueden reducir
a combinaciones sencillas en serie y en paralelo. No se
necesitan principios nuevos para calcular las corrientes en
esa clase deredes, pero existen algunas técnicas que ayudan
a manejar en forma sistemática los problemas que plantean.
Acontinuación se describen los métodos desarrollados por el
físico alemán Gustav Robert Kirchhoff.
En primer lugar, hay dos términos que usaremos con
frecuencia. Una unión en un circuito es el punto en que se
unen tres o más conductores. Las uniones también reciben
el nombre de nodos o puntosde derivación. Una espira es
cualquier trayectoria cerrada de conducción.
Las reglas de Kirchhoff consisten en los dos siguientes
enunciados: Regla de Kirchhoff de las uniones o de Corriente:
la suma algebraica de las corrientes en cualquier unión es igual
a cero. Es decir,
I=0
(1)
de tiempo debe ser igual a la carga total que sale por unidad
de tiempo.
La carga por unidad de tiempo es corriente,por lo que si
consideramos como positivas las corrientes que entran a una
unión y negativas las que salen, la suma algebraica de las
corrientes en la unión debe ser igual a cero.
La regla de las espiras es el enunciado de que la fuerza
electrostática es conservativa. Suponga que recorre una espira
y mide las diferencias de potencial entre los extremos de
elementos sucesivos del circuito. Alregresar al punto de
partida, debería de encontrar que la suma algebraica de esas
diferencias es igual a cero; de lo contrario, no se podría
afirmar que el potencial en ese punto tiene un valor definido.
Las dos reglas de Kirchhoff son todo lo que se necesita
para resolver una amplia variedad de problemas de redes. Por
lo general, algunas de las fem, corrientes y resistencias son
conocidas y otras no.Siempre se debe obtener de las reglas
de Kirchhoff cierto número de ecuaciones independientes igual
al número de incógnitas, de manera que sea posible resolverlas
simultáneamente. A menudo, la parte más difícil de la solución
suele ser, no la comprensión de los principios básicos, ¡sino
seguir la pista de los signos algebraicos!
De las dos leyes de Kirhhoff se puede demostrar entonces
que lapotencia o energia suministrada a cualqier sistema es
la potencia gastada, la cual se da con la siguiente ecuación:
Psuministrada =
Pgastada
en donde
P = IV
Regla de Kirchhoff de las espiras o de Voltaje: la suma
algebraica de las diferencias de potencial en cualquier espira,
incluso las asociadas con las fem y las de elementos con
resistencia, debe ser igual a cero. Es decir,
V =0
(2)
La reglade las uniones se basa en la conservación de la
carga eléctrica. En una unión no se puede acumular carga
eléctrica, por lo que la carga total que entra a ella por unidad
(3)
(4)
y a su vez
IT otal ∗ VF uente =
.
IRi ∗ VRi
(5)
2
III.
D ISEÑO E XPERIMENTAL
.
Figura 1. Circuito Experimental
IV. R ESULTADOS
Según las mediciones realizadas en laboratorio se obtiene
la tension y la corrienteque suministra la fuente, quedando
estas de la siguiente manera.
V0 = 3,43 ± 0,04 V olt
I0 = 1,40x10−3 ± 0,340x10−6 A.
Para un mejor análisis se separa el circuito en 3 mallas
las cuales se analizan a partir del circuito original como se
muestra en la siguientes figuras:
Figura 2. Circuito Analizado
III-A.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
III-B.
Equipo:
1
1
4
2
1
9
Fuente de Tensión variable.
Voltímetro....
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