Leyes de ohm y kirchhoff

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Introducción

En las siguientes páginas se cuenta un informe detallado de diversos experimentos que comprueban las leyes de Ohm y Kirchhoff. Dichos experimentos consisten en análisis de circuitos eléctricos cerrados, con fuentes y resistencias variables tanto en serie como en paralelo. Cada circuito es medido con aparatos electrónicos para luego hacer un registro y gráfico de losdatos tomados en cada uno. Los datos obtenidos son comparados con lo teórico para una posterior comprobación de las leyes y conclusiones varias.

Método Experimental

Para todas las experiencias se utilizaron básicamente los mismos materiales. Se dispuso de un tablero plástico con una matriz de remaches metálicos, en la cual se armaban los distintos circuitos. A su vez, se requirieron depuentes y cables que calzaban con el tablero para el conformado del circuito. Una vez armado el circuito, se dispone de un generador de voltaje digital que hacía las veces de FEM; resistencias con valores conocidos; y finalmente el multitester digital para obtener los valores de voltaje e intensidad del circuito.

I. Ley de Kirchhoff (Voltaje)
Se iniciará el experimento armando un circuito conla fuente eléctrica de un fusible y tres resistencias de distinto valor: 33, 100 y 820[Ω], las que se encuentran conectadas en serie. Posteriormente, se mide con el multitester digital las diferencias de potencial respectivas para así comprobar la validez de la ley de Voltaje de Kirchhoff.

II. Ley de Kirchhoff (Corriente)
Luego, se arma un segundo circuito en el que, a diferencia del primero,tendrá dos resistencias conectadas en paralelo y una tercera en serie, con valores de 33, 100 y 820 [Ω]. Se mide con el multitester digital las diferentes corrientes del circuito, a fin de comprobar la validez de la ley de corriente de Kirchhoff.

III. Ley de Ohm
Se arma un tercer circuito (también con un fusible como fuente eléctrica) con dos resistencias en serie de valores 33 y 820 [Ω]. Alcircuito se le hace variar la caída de tensión, con lo que se obtiene una serie de corrientes y voltajes, los cuales permiten armar un gráfico V v/s I para R2 = 820[Ω].

IV. Dispositivo no lineal
Se arma un circuito con una resistencia de 33[Ω] y un diodo, ambos en serie, para posteriormente variar la caída de tensión de la fuente eléctrica.

V. Máxima Potencia
Finalmente, se arma un circuitoen el panel de la misma que el ejercicio anterior, solo que se reemplaza el diodo por una resistencia variable por el usuario. Se obtienen valores para la curva de P[w] v/s R[Ω].

Resultados:

I. Ley de voltaje de Kirchhoff (LKV)

|FEM | |R1 |R2 |R3 |
|5,02 [v] | |33 [Ω] |100 [Ω] |820 [Ω] |
| |V |177 [mV] |0,539 [V] |4,3[V] |

II. Ley de corriente de Kirchhoff (LKC)

|FEM | |R1 |R2 |R3 |
|5,00 [v] | |33 [Ω] |100 [Ω] |820 [Ω] |
| |I |40,5[mA] |36[mA] |4,5[mA] |

III. Ley de Ohm

|V[v] |I[mA] |
|0,00 |0,00 |
|1,01 |1,20 |
|1,98 |2,40 |
|2,92 |3,60 |
|3,86 |4,80 ||4,86 |6,00 |
|5,76 |7,20 |
|6,71 |8,40 |
|7,71 |9,60 |
|8,62 |10,80 |
|9,62 |12,00 |

Tabla que muestra la variación de la intensidad de un circuito con respecto a una FEM, la cual osciló de entre 0 y 10 [v].

[pic]
El gráfico siguiente (gráfico 1), muestra la relación lineal que se establece a partir de los datosde la tabla 1.

Según la ecuación de la recta se tiene que la pendiente [pic] lo que nos entrega la razón de la corriente v/s el voltaje: [pic].
Por otra parte, se tiene que el valor entregado en el gráfico por [pic] indica que mientras más cercano sea de 1, más linealmente dependiente será la relación entre las variables. Por el contrario, si es más cercano a 0, la relación entre variables...