Parctica fisica
Páginas: 5 (1098 palabras)
Publicado: 10 de diciembre de 2013
Instituto Politécnico Nacional
ESIME
“Unidad Ticomán”
Electricidad y Magnetismo
Práctica 5
“Leyes de Kirchhoff”
2AM1
Aragón Villa Gerardo
García Ramírez Hugo David
Guzmán Beltrán Luis Enrique
Martínez Martínez Alberto Ángel
Salmerón Moreno Luis Javier
Equipo 3
Ciclo Escolar
2012-2013
07-Mayo-2013
Introducción
Las leyes deKirchhoff son dos igualdades que se basan en la conservación de la energía y la carga en los circuitos eléctricos. 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 George Ohm su trabajo fue generalizado. Estasleyes son muy utilizadas en ingeniería eléctrica para hallar corrientes y tensiones en cualquier punto de un circuito eléctrico.
Desarrollo
Ley de corrientes de Kirchhoff
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 queentran 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 es igual a cero.
De igual manera que con la corriente, los voltajes también pueden ser complejos, así:
Esta ley se basa en la conservación de un campo potencial de energía. Dado una diferencia de potencial, una carga que ha completado un lazocerrado no gana o pierde energía al regresar al potencial inicial.
Esta ley es cierta incluso cuando hay resistencia en el circuito. La validez de esta ley puede explicarse al considerar que una carga no regresa a su punto de partida, debido a la disipación de energía. Una carga simplemente terminará en el terminal negativo, en vez del positivo. Esto significa que toda la energía dada por ladiferencia de potencial ha sido completamente consumida por la resistencia, la cual la transformará en calor. Teóricamente, y, dado que las tensiones tienen un signo, esto se traduce con un signo positivo al recorrer un circuito desde un mayor potencial a otro menor, y al revés: con un signo negativo al recorrer un circuito desde un menor potencial a otro mayor.
En resumen, la ley de tensión de Kirchhoffno tiene nada que ver con la ganancia o pérdida de energía de los componentes electrónicos (Resistores, capacitores, etc.). Es una ley que está relacionada con el campo potencial generado por fuentes de tensión. En este campo potencial, sin importar que componentes electrónicos estén presentes, la ganancia o pérdida de la energía dada por el campo potencial debe ser cero cuando una carga completaun lazo.
Campo eléctrico y potencial eléctrico
La ley de tensión de Kirchhoff puede verse como una consecuencia del principio de la conservación de la energía. Considerando ese potencial eléctrico se define como una integral de línea, sobre un campo eléctrico, la ley de tensión de Kirchhoff puede expresarse como:
Que dice que la integral de línea del campo eléctrico alrededor deun lazo cerrado es cero.
Para regresar a una forma más especial, esta integral puede "partirse" para conseguir el voltaje de un componente en específico.
Tabla 1 de circuito de prueba
Resistor
Resistencia Equivalente (teórica)
Corriente Total (teórica)
Corriente Total (medida)
Caída de tensión (teórica)
Caída de tensión (medida)
Potencia disipada (teórica)
Potenciadisipada (con valores medidos)
247.77
0.0605
0.0605
5.756v
5.9v
0.0105
0.0105
2.99v
2.77v
0.00017
0.00017
4.5v
4.34v
0.06278
0.06278
1.67v
1.5v
0.252
0.252
0.084v
0.01v
0.5820
0.5820
Total
15v
Total
14.52v
Total
0.9075W
Total
0.9075w
Cuestionario
1. Compare los resultados teóricos y medidos de la tabla No...
ESIME
“Unidad Ticomán”
Electricidad y Magnetismo
Práctica 5
“Leyes de Kirchhoff”
2AM1
Aragón Villa Gerardo
García Ramírez Hugo David
Guzmán Beltrán Luis Enrique
Martínez Martínez Alberto Ángel
Salmerón Moreno Luis Javier
Equipo 3
Ciclo Escolar
2012-2013
07-Mayo-2013
Introducción
Las leyes deKirchhoff son dos igualdades que se basan en la conservación de la energía y la carga en los circuitos eléctricos. 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 George Ohm su trabajo fue generalizado. Estasleyes son muy utilizadas en ingeniería eléctrica para hallar corrientes y tensiones en cualquier punto de un circuito eléctrico.
Desarrollo
Ley de corrientes de Kirchhoff
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 queentran 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 es igual a cero.
De igual manera que con la corriente, los voltajes también pueden ser complejos, así:
Esta ley se basa en la conservación de un campo potencial de energía. Dado una diferencia de potencial, una carga que ha completado un lazocerrado no gana o pierde energía al regresar al potencial inicial.
Esta ley es cierta incluso cuando hay resistencia en el circuito. La validez de esta ley puede explicarse al considerar que una carga no regresa a su punto de partida, debido a la disipación de energía. Una carga simplemente terminará en el terminal negativo, en vez del positivo. Esto significa que toda la energía dada por ladiferencia de potencial ha sido completamente consumida por la resistencia, la cual la transformará en calor. Teóricamente, y, dado que las tensiones tienen un signo, esto se traduce con un signo positivo al recorrer un circuito desde un mayor potencial a otro menor, y al revés: con un signo negativo al recorrer un circuito desde un menor potencial a otro mayor.
En resumen, la ley de tensión de Kirchhoffno tiene nada que ver con la ganancia o pérdida de energía de los componentes electrónicos (Resistores, capacitores, etc.). Es una ley que está relacionada con el campo potencial generado por fuentes de tensión. En este campo potencial, sin importar que componentes electrónicos estén presentes, la ganancia o pérdida de la energía dada por el campo potencial debe ser cero cuando una carga completaun lazo.
Campo eléctrico y potencial eléctrico
La ley de tensión de Kirchhoff puede verse como una consecuencia del principio de la conservación de la energía. Considerando ese potencial eléctrico se define como una integral de línea, sobre un campo eléctrico, la ley de tensión de Kirchhoff puede expresarse como:
Que dice que la integral de línea del campo eléctrico alrededor deun lazo cerrado es cero.
Para regresar a una forma más especial, esta integral puede "partirse" para conseguir el voltaje de un componente en específico.
Tabla 1 de circuito de prueba
Resistor
Resistencia Equivalente (teórica)
Corriente Total (teórica)
Corriente Total (medida)
Caída de tensión (teórica)
Caída de tensión (medida)
Potencia disipada (teórica)
Potenciadisipada (con valores medidos)
247.77
0.0605
0.0605
5.756v
5.9v
0.0105
0.0105
2.99v
2.77v
0.00017
0.00017
4.5v
4.34v
0.06278
0.06278
1.67v
1.5v
0.252
0.252
0.084v
0.01v
0.5820
0.5820
Total
15v
Total
14.52v
Total
0.9075W
Total
0.9075w
Cuestionario
1. Compare los resultados teóricos y medidos de la tabla No...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.