Informe Nº 5 (LEY DE CORRIENTES DE KIRCHHOFF).docx

7/23/2019 Informe N 5 (LEY DE CORRIENTES DE KIRCHHOFF).docx

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LABORATORIO DE CIRCUITOS ELCTRICOS I

Informe N 5: Leyes de Kirchhoff 1

INTRODUCCIN

Las Leyes de Kirchhoff de voltaje y corriente son dos mtodos muy utilizados en el

anlisis de circuitos elctricos. Al aplicar estos mtodos podemos determinar valores

desconocidos de corriente, voltaje y resistencia en circuitos resistivos.

La Primera Ley de Kirchhoff o Ley de Kirchhoff de Corrientes establece lo siguiente:

La suma algebraica de las corrientes en cualquier nodo en un circuito es cero. Las

corrientes que entran al nodo se toman con un mismo signo y las que salen con el

signo contrario.

La Segunda Ley de Kirchhoff o Ley de Kirchhoff de voltajes se aplica a las trayectorias

cerradas y establece lo siguiente:

En una malla, la suma algebraica de las diferencias de potencial en cada elemento de

sta es cero. Las cadas de voltaje se consideran con un mismo signo, mientras que las

subidas de voltaje se consideran con el signo contrario.


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LEY DE CORRIENTES DE KIRCHHOFF

I. OBJETIVOS Comprobar en forma experimental la 1 y 2 ley de Kirchhoff

II. DISPOSITIVOS Y EQUIPOS Fuente DC

Miliampermetro

Multmetro Digital

Resistencias diversas

Protoboard Conectores

III. FUNDAMENTO TERICOLeyes de Kirchhoff

Las leyes de Kirchhoff son dos igualdades que se basan en la conservacin de la energa

y la carga en los circuitos elctricos. Fueron descritas por primera vez en 1845 por

Gustav Kirchhoff. Son ampliamente usadas en ingeniera elctrica.

Ambas leyes de circuitos pueden derivarse directamente de las ecuaciones de

Maxwell, pero Kirchhoff precedi a Maxwell y gracias a George Ohm su trabajo fue

generalizado. Estas leyes son muy utilizadas en ingeniera elctrica para hallar

corrientes y tensiones en cualquier punto de un circuito elctrico.

Ley de corrientes de Kirchhoff o Ley de nudos de Kirchhoff

Esta ley tambin es llamada ley de nodos o primera ley de

Kirchhoff y es comn que se use la sigla LCK para referirse a

esta ley. La ley de corrientes de Kirchhoff nos dice que:

En cualquier nodo, y la suma de todos los nodos y la suma

de las corrientes que entran en ese nodo es igual a la suma

de las corrientes que salen. De igual forma, La suma

algebraica de todas las corrientes que pasan por el nodo es

igual a cero.
http://es.wikipedia.org/wiki/Igualdad_matem%C3%A1ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Conservaci%C3%B3n_de_la_energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Circuitos_el%C3%A9ctricoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Gustav_Kirchhoffhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaciones_de_Maxwellhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaciones_de_Maxwellhttp://es.wikipedia.org/wiki/Maxwellhttp://es.wikipedia.org/wiki/Georg_Ohmhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Intensidad_de_corriente_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Potencial_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:KCL.pnghttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:KCL.pnghttp://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Potencial_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Intensidad_de_corriente_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Georg_Ohmhttp://es.wikipedia.org/wiki/Maxwellhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaciones_de_Maxwellhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaciones_de_Maxwellhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Gustav_Kirchhoffhttp://es.wikipedia.org/wiki/Circuitos_el%C3%A9ctricoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Conservaci%C3%B3n_de_la_energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Igualdad_matem%C3%A1ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:KCL.png


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Esta frmula es vlida tambin para circuitos complejos:

La ley se basa en el principio de la conservacin de la carga donde la carga en

couloumbs es el producto de la corriente en amperios y el tiempo en segundos.

2da Ley de Kirchhoff: Ley de tensin o mallas

Esta ley es llamada tambin Segunda ley de

Kirchhoff, ley de lazos de Kirchhoff o ley de mallas de

Kirchhoff y es comn que se use la sigla LVK para

referirse a esta ley.

En toda malla la suma de todas las cadas de tensin

es igual a la tensin total suministrada. De forma

equivalente, En toda malla la suma algebraica de las

diferencias de potencial elctrico es igual a cero

IV. PROCEDIMIENTO1. Primera Ley de Kirchhoff

- Implemente el circuito N 1

Tabla 1

I1(mA) I2(mA) I3 (mA) IT(mA)

Valor terico 25 16,7 10,6 52,3

Valor prctico 25,5 17 11 53
http://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_complejohttp://es.wikipedia.org/wiki/Conservaci%C3%B3n_de_la_cargahttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Kirchhoff_voltage_law.svghttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Kirchhoff_voltage_law.svghttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Kirchhoff_voltage_law.svghttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Kirchhoff_voltage_law.svghttp://es.wikipedia.org/wiki/Conservaci%C3%B3n_de_la_cargahttp://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_complejohttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Kirchhoff_voltage_law.svg


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- Determine el valor terico de las corrientes: IT, I1, I2 e I3.

- Con el miliampermetro mida el valor prctico de las corrientes.

2. Segunda Ley de Kirchhoff


Tabla 2

V1 V2 V3 IT(mA)

Valor terico 0,79 1,4 2,81 1,4

Valor prctico 0,786 1,43 2,78 1,45

- Determine el valor terico de It, V1, V2 y V3- Con un miliampermetro y voltmetro, respectivamente mida el valor prctico

de dichos parmetros.

3. Aplicacin


- Medir: I1, I2, I3, I4, I5; edemas V1, V2, V3, V4 y V5


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Tabla 3

R1 R2 R3 R4 R5

I terico 10,8 9,49 1,27 4,02 -2,75

I prctico 11 9,8 1,3 4,1 -2,8

tabla 3 R1 R2 R3 R4 R5

V terico 2,15 2,85 0,6 2,25 -2,75

V prctico 2,158 2,841 0,596 2,245 -2,757

V. CUESTIONARIO FINAL1. Con los datos obtenido en la tabla N1 demuestre que se cumple la 1ra Ley de

Kirchhoff.

Tabla N1

I1 I2 I3 It

Terico(mA) 25 16.7 10.6 52.3

Practico (mA) 25.5 17 11 53

Segn la 1 ley de kirchhoff y observando el circuito N1:

IT= I1+ I2+ I3 IT= 25.5 + 17 + 11 = 53.5 52.3

2. Con los datos obtenido en la tabla N2 demuestre que se cumple la 2da Ley de

Kirchhoff.

Tabla N2

Terico PrcticoIt 1.4 mA 1.45 mA

V1 0.79 v 0.786 v

V2 1.4 v 1.413 v

V3 2.81 v 2.78 v


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Segn la 2 ley de kirchhoff y observando el circuito N2:

V1 +V2 +V3 = 0.786 + 1.413 + 2.78 = 4.979 volt. 5 volt.

3. Existe la diferencia entre los valores obtenido en la forma terica y prctica? A

qu atribuye estas diferencias. Explique

La diferencia entre un dato terico y prctico siempre va a existir. Debido a que todo

instrumento de medicin, presenta una resistencia interna es por eso que el dato

terico y prctico se diferencia por lo mnimo.

4. Resuelva en forma terica el circuito N 3aplicando:

a) Mtodo de mallas

b) Mtodo de potenciales de nodos

Por mallas:

( ) ( ) ( )

mA

1.27mA

-2.75mA

v

( ) v

v

( )

()


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Por nodos:

N3=2.25

5. Compare sus resultados tericos con los obtenidos en forma prctica (tabla N 3)

exprese la diferencia en error porcentual.

Tabla 1

tabla 1 I1(mA) I2(mA) I3 (mA) IT(mA)

Valor

terico

25 16,7 10,6 52,3

Valor

prctico

25,5 17 11 53

error % 2 1,79640719 3,77358491 1,33843212

Tabla 2

tabla 2 V1 V2 V3 IT(mA)

Valor

terico

0,79 1,4 2,81 1,4

Valor

prctico

0,786 1,43 2,78 1,45

error % 0,50632911 2,14285714 1,06761566 3,57142857


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Tabla N 3

tabla 3 (mA) R1 R2 R3 R4 R5

I terico 10,8 9,49 1,27 4,02 -2,75

I prctico 11 9,8 1,3 4,1 -2,8

error % 1,85185185 3,26659642 2,36220472 1,99004975 1,81818182

tabla 3 R1 R2 R3 R4 R5

V terico 2,15 2,85 0,6 2,25 -2,75

V prctico 2,158 2,841 0,596 2,245 -2,757

error % 0,37209302 0,31578947 0,66666667 0,22222222 0,25454545

6. Qu es fuente de corriente?

Todos hemos utilizamos alguna vez una fuente de tensin y lo hicimos conscientes de

ello. El uso de pilas, bateras y fuentes reguladas, forma una parte importante de

nuestra actividad diaria. Muy probablemente hemos utilizado tambin las fuentes de

corriente, pero seguramente lo hicimos sin tener en cuenta ni su propio nombre; las

usamos sin ser conscientes de ello.

Fuente de Corriente ideal: aquella que proporciona una intensidad constante e

independiente de la carga que alimente. Si la resistencia de carga es cero se dir que la

fuente est en cortocircuito, y si fuese infinita estaramos en un caso absurdo, ya que

segn su definicin una fuente de intensidad ideal no puede estar en circuito abierto.

7. Explique detalladamente los procedimientos a seguir cuando en un circuito

existen:

- Fuentes de corriente en a) serie b) paralelo

- Fuentes de tensin

Fuentes de corriente:

a) Serie: Cuando dos o ms fuentes ideales de corriente se conectan en paralelo,

la corriente resultante es igual a la suma algebraica de las corrientes de cadauna de las fuentes.


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b) Paralelo: Cuando la conexin se realiza en serie, las corrientes de las fuentes

han de ser iguales, ya que en caso contrario se estara en un caso absurdo.

Fuentes de tensin:

a) Serie: la fem equivalente se obtiene como suma de la resistencia de cada

fuente puesto que estn en serie.

b) Paralelo: se transforman en fuentes de intensidad y se opera como se indica en

la parte superior.

VI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

La corriente continua es un movimiento de electrones. Cuando los electronescirculan por un conductor, encuentran una cierta dificultad al moverse. Esta

"dificultad" se llama Resistencia elctrica.

La ley de Ohm relaciona el valor de la resistencia de un conductor con la intensidad

de corriente que lo atraviesa y con la diferencia de potencial entre sus extremos.

La Ley de Corrientes de Kirchhoff es muy fundamental para el anlisis de circuitos

elctricos, donde se basan en la conservacin de la energa.

Este experimento se llevo a cabo con la Ley de Voltajes de Kirchhoff, en la cual suenunciado es el siguiente:

En una trayectoria cerradaLa suma de voltajes es igual

A cero.

Tambin cabe mencionar que esta ley se baso en la Ley de la conservacin de laEnerga.

En cuanto a los voltajes obtenidos, al verificar la Ley de Voltajes de Kirchhoff,vemos que al comprobar tericamente, se cumple la Ley; pero al comprobar con

los resultados obtenidos en forma prctica, vemos que esta ley no se cumple conexactitud, es decir la suma de voltajes es diferente de cero. Estas diferencias sedeben a la falta de precisin de los instrumentos usados en la experiencia o debidoa los defectos que presentan los elementos a la hora de experimentar.
http://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_el%C3%A9ctrica#Asociaci.C3.B3n_seriehttp://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_el%C3%A9ctrica#Asociaci.C3.B3n_serie


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VII. BIBLIOGRAFA Textos:

Circuitos Elctricos - Dorf Svoboda - 6ta Edicin

Fundamento de Circuitos Elctricos Charles K. Alexander; Matthew N. O.

Sadiku 3ra Edicin.

Circuitos Elctricos Alfredo Ramrez y Luis Shigetomi

Pginas web y Enciclopedias

Microsoft Student con Encarta Premium 2008

http://html.rincondelvago.com/conductividad-electrica.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Resistividad http://www.asifunciona.com/electrotecnia/ke_resistencia/ke_resistencia

_1.htm

http://es.wikipedia.org/wiki/Conductividad_el%C3%A9ctrica

http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Ohm

http://es.wikipedia.org/wiki/Leyes_de_Kirchhoff_de_circuitos_el%C3%A9

ctricos

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