Leyes De Kirchof Informe

I Objetivo


Comprobar en forma experimental la primera y segunda ley de Kirchhoff.














II FUNDAMENTO TEORICO
PRIMERA LEY DE KIRCHHOFF:

En un circuito eléctrico, es común que se generen nodos de corriente, Un nodo es el punto del circuito donde se unen más de un terminal de un componente eléctrico, o sea dos o más componentes se unen anudado entre sí. En la siguiente figura podemosobservar el más básico de los circuitos de corriente continua que contiene dos nodos.









Observe que se trata de dos resistores de 1 Kohms (R1 y R2) conectados sobre una misma batería B1. La batería B1 conserva su tensión fija a pesar de la carga impuesta por los dos resistores; esto significa cada resistor tiene aplicada una tensión de 9V sobre él. La ley de Ohm indica que cuando a unresistor de 1K ohm se le aplica una tensión de 9V por el circula una corriente de 9mA.

Por lo tanto podemos asegurar que cada resistor va a tomar una corriente de 9mA de la batería o que entre ambos van a tomar 18mA de la batería. También podríamos decir que desde la batería sale un conductor por el que circulan 18mA que al llegar al nodo 1 se bifurca en una corriente de 9mA que circula por cadaresistor, de modo que en el nodo 2 se vuelven a unir para retornan a la batería con un valor de 18mA.


Es decir que en el nodo 1 podemos decir que:

Y reemplazamos valores que:

Y que en el nodo 2:

Es obvio que la corriente I1 e I4 son iguales porque lo que egresa de la batería debe ser igual a lo que ingresa.

SEGUNDA LEY DE KIRCHHOFF:

Cuando un circuito posee más de una batería y varios resistoresde carga ya no resulta tan claro como se establecen las corrientes por el mismo. En ese caso es de aplicación la segunda ley de Kirchhoff, que nos permite resolver el circuito con una gran claridad.
En un circuito cerrado, la suma de las tensiones de batería que se encuentran al recorrerlo siempre será iguales a la suma de las caídas de tensión existente sobre los resistores.
En la siguiente figurase puede observar un circuito son dos baterías que nos permitirá resolver un ejemplo de aplicación.


Se observa que el circuito posee dos baterías y dos resistores y nosotros deseamos saber cuál es la tensión de cada punto (o el potencial), con referencia al terminal negativo de B1 al que le colocamos un símbolo que representa a una conexión a nuestro planeta ya al que llamamos tierra o masa.
Sedebe considerar al planeta tierra con un inmenso conductor de electricidad.
Las tensiones de fuente, simplemente son las indicadas en el circuito, pero si pretendemos aplicar las caídas de potencial en los resistores, debemos determinar primero cual es la corriente que circula por aquel. Para determinar la corriente, primero debemos determinar cuál es la tensión de todas nuestras fuentes sumadas.Observamos que las dos fuentes están conectadas de modo que sus terminales positivos están galvánicamente conectados entre sí por el resistor R1, esto significa que la tensión total no es la suma de ambas fuentes sino la batería B2 lo reduce en 1V. Entonces la fuente que hace circular corriente es en total de 9V. Los electrones que circulan por ejemplo saliendo de B1 y pasando por R1, luegopierden potencial en B2 y atraviesan R2. Para calcular la corriente circulante podemos agrupar entonces a los dos resistores a las dos fuentes tal como lo indica la figura siguiente.


De acuerdo a la ley de ohm:

Porque los electrones que salen de R1 deben pasar forzosamente por R2 y entonces es como si existiera un resistor total igual a la suma de los resistores.

Se dice que los resistores estánconectados en serie cuando están conectados de este modo, de forma tal que ambos son atravesados por la misma corriente igual a:

Ahora que sabemos cuál es a corriente que atraviesa el circuito podemos calcular la tensión sobre cada resistor. De a expresión de la ley de Ohm.

Se puede despejar que:

Y de este modo reemplazando valores se puede obtener que la caída sobre R2 es igual a:


Y del...