leyes de kirchoff

INFORME: LEYES DE KIRCHOFF





















2013
RESUMEN

En esta práctica trabajamos las leyes de la energía eléctrica, la conservación de carga y las leyes de Kirchhoff: ley de Mallas y ley de Nodos, comprobándolas experimentalmente llegando a la conclusión que en la ley de los nodos todas las corrientes que entran son iguales a las que salen, y que en la ley deMallas las caídas de potencial es cero. Con la ayuda del multímetro se tomaron las medidas respectivas para poder comprobar estas leyes, utilizando tres voltajes diferentes.

MATERIALES

Multímetro
Caja de conexiones de Kirchoff
Resistencias
Conectores
Fuente de poder










OBJETIVOS

Verificar mediante mediciones de diferencias de potencial y intensidad de corriente elcumplimiento de las leyes de Kirchhoff.

En todo trabajo científico, los pasos a seguir consisten en etapas como realizar observaciones y experimentos, formular hipótesis, extraer resultados y analizarlos e interpretarlos.

















DESARROLLO TEORICO

Las leyes de Kirchhoff son dos igualdades que se basan en la conservación de la energía y la carga en los circuitoseléctricos. Fueron descritas por primera vez en 1845 por Gustav Kirchhoff. Son ampliamente usadas en ingeniería eléctrica.
Ambas leyes de circuitos pueden derivarse directamente de las ecuaciones de Maxwell, pero Kirchhoff precedió a Maxwell y gracias a Georg Ohm su trabajo fue generalizado. Estas leyes son muy utilizadas en ingeniería eléctrica para hallar corrientes y tensiones en cualquier punto deun circuito eléctrico.
Esta ley también es llamada ley de nodos o primera ley de Kirchhoff y es común que se use la sigla LCK para referirse a esta ley. La ley de corrientes de Kirchhoff nos dice que:
En cualquier nodo, la suma de las corrientes que entran en ese nodo es igual a la suma de las corrientes que salen. De forma equivalente, la suma de todas las corrientes que pasan por el nodo esigual a cero

Esta fórmula es válida también para circuitos complejos:

La ley se basa en el principio de la conservación de la carga donde la carga en couloumbs es el producto de la corriente en amperios y el tiempo en segundos.

Densidad de carga variante
La LCK sólo es válida si la densidad de carga se mantiene constante en el punto en el que se aplica. Considere la corriente entrando enuna lámina de un capacitor. Si uno se imagina una superficie cerrada alrededor de esa lámina, la corriente entra a través del dispositivo, pero no sale, violando la LCK. Además, la corriente a través de una superficie cerrada alrededor de todo el capacitor cumplirá la LCK entrante por una lámina sea balanceada por la corriente que sale de la otra lámina, que es lo que se hace en análisis decircuitos, aunque cabe resaltar que hay un problema al considerar una sola lámina. Otro ejemplo muy común es la corriente en una antena donde la corriente entra del alimentador del transmisor pero no hay corriente que salga del otro lado.
Maxwell introdujo el concepto de corriente de desplazamiento para describir estas situaciones. La corriente que fluye en la lámina de un capacitor es igual al aumentode la acumulación de la carga y además es igual a la tasa de cambio del flujo eléctrico debido a la carga (el flujo eléctrico también se mide en Coulombs, como una carga eléctrica en el SIU). Esta tasa de cambio del flujo , es lo que Maxwell llamó corriente de desplazamiento :

Cuando la corriente de desplazamiento se incluye, la ley de Kirchhoff se cumple de nuevo. Las corrientes dedesplazamiento no son corrientes reales debido a que no constan de cargas en movimiento, deberían verse más como un factor de corrección para hacer que la LCK se cumpla. En el caso de la lámina del capacitor, la corriente entrante de la lámina es cancelada por una corriente de desplazamiento que sale de la lámina y entra por la otra lámina.
Esto también puede expresarse en términos del vector campo al...