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Transcript
MODULO 5
LEYES DE KIRCHHOFF
Concepto: Circuitos Resistivos. Leyes de Kirchhoff. Puente de Wheastone
Tiempo: 1h:30
EQUIPOS NECESARIOS
Science Workshop™ Interface
Power Amplifier
Computador Personal
1 Sensor de Voltaje,
1 Tester o multimetro
Software Data Studio
Tablero de conexiones.
Cables de conexión.
Resistencias: 100 150 200 0  y0 
PROPÓSITO
El propósito de esta actividad de laboratorio es:
o Investigar sobre el voltaje y la corriente, en circuitos resistivos
o Demostrar experimentalmente las leyes de Kirchhoff.
TEORIA
Leyes de Kirchhoff
Las leyes (o Lemas) de Kirchhoff fueron formuladas por Gustav Kirchhoff en 1845. Son muy
utilizadas en ingeniería eléctrica para obtener los valores de intensidad de corriente en ramas de
un circuito electrico y potencial en cada punto del circuito.
Dichas leyes surgen de la aplicación de la ley de conservación de la carga y de la energía.
En circuitos complejos, estas leyes se pueden aplicar utilizando un algoritmo sistemático,
sencillamente programable en sistemas de cálculo informatizado mediante matrices.
Definiciones
Para su enunciado es necesario previamente definir los conceptos de red plana, lazo,
malla, rama y de nudo o nodo:
 Nudo o nodo es el punto donde concurren varias ramas de un circuito (mas de 2 ramas).
El sentido de las corrientes es arbitrario y debe asignarse previamente al planteo del
problema.
 Rama es el fragmento de circuito eléctrico comprendido entre dos nodos.
 Lazo es el circuito que resulta de recorrer el esquema eléctrico en un mismo sentido
regresando al punto de partida, pero sin pasar dos veces por la misma rama.
 Red plana es aquella dentro de la cual se puede dibujar una superficie cerrada sin que se
corte con ninguna rama.
 Malla es un lazo que cumple la condición de red plana, es decir, un lazo que no tiene
otros lazos en su interior.
Enunciado de las Leyes
Ley de los nodos o ley de corrientes de Kirchhoff (1a. Ley de circuito de Kirchhoff)
En todo nudo, donde la densidad de la carga no varíe en un instante de tiempo, la suma
de corrientes entrantes es igual a la suma de corrientes salientes.
Un enunciado alternativo es: en todo nudo la suma algebraica de corrientes debe ser 0.
Ley de las "mallas" o ley de tensiones de Kirchhoff (2a. Ley de circuito de Kirchhoff)
En toda malla la suma de todas las caídas de tensión es igual a la suma de todas las fuerzas
electromotrices.
Un enunciado alternativo es: en toda malla la suma algebraica de las diferencias de potencial
eléctrico debe ser cero.
Ley de Ohm
Circuito mostrando la Ley de Ohm
Una fuente eléctrica con una diferencia de potencial V al conectarse a una resistencia R, hace
circular una corriente eléctrica I a través de la resistencia R
La ley de Ohm, es una propiedad especifica de ciertos materiales. Un conductor cumple con la
ley de Ohm sólo si su curva V-I es lineal; esto es si R es independiente de V y de I:
En donde, empleando unidades del Sistema internacional:
I = Intensidad a traves de la resistencia, en amperios (A)
V = Diferencia de potencial en los extremos de la resistencia, en voltios (V)
R = Resistencia del conductor, en ohmios ().
En un conductor recorrido por una corriente eléctrica, el cociente entre la diferencia de potencial
aplicada a los extremos del conductor y la intensidad de la corriente que por él circula, es una
cantidad constante, que depende del conductor, denominada resistencia.
PROCEDIMIENTO
1) Para el circuito de la figura mida previamente, con el ohmmetro, el valor de cada una de las
resistencias a usar y la resistencia total entre los puntos A y B, anotar en la tabla los valores
correspondiente.
2) Calcular teóricamente utilizando las leyes de Kirchhoff la corriente y el voltaje en cada una de
las resistencias y la corriente total que entrega la fuente, anotar en la tabla los valores
correspondiente.
3) Conectar la fuente de voltaje, medir los voltajes en cada resistencia y a traves de la ley de ohm
calcule la corriente en cada una de ellas y anotar en la tabla los valores correspondiente.
4) Verificar que se cumple la ley de los nudos, para los nudos A, B y C y la ley de las mallas,
para las mallas ACDA, ACBA y ACBDA. Anote sus resultados en la tabla correspondiente.
(Cuidado con los signos)
5) Con los valores del voltaje V de la fuente y la corriente que entrega la misma calcular la
resistencia entre los puntos A y B (teorica y practica). Desconecte la fuente y mida la resistencia
con el ohmmetro entre los puntos A y B. Compare los tres resultados
6) Sin que circule corriente (la fuente desconectada) Calcular teóricamente y luego medir (con el
ohmmetro) la resistencia total del circuito entre los puntos C y D y anotar en la tabla los valores
correspondiente.
Hoja de respuestas
Actividad 1
Resistencia
(con
Ohmmetro)
[Ω]
Actividad 2
Corriente
Voltaje
según
V= RI
Kirchhoff´
Kirchhoff
[A]
[V]
Actividad 3
Voltaje en la Corriente en la
resistencia,
resistencia,
(con Sensor)
I’=V’/R
[V]
[A]
R1
I1
V1
V1’
I1’
R2
I2
V2
V2’
I2’
R3
I3
V3
V3’
I3’
R4
I4
V4
V4’
I4’
R5
I5
V5
V5’
I5’
RT
IT
VT
VT’
IT’
Relacion que se debe cumplir
Actividad 4
Nudo A
IT = I1 + I3
Nudo B
I2 + I4 = IT
Nudo C
I1 = I2 + I5
Malla ACDA
VAC + VCD + VDA = 0
Malla ACBA
VAC + VCB + VBA =0
Malla ACBDA
VAC + VCB + VBD + VDA =0
Actividad 6
Actividad 5
TEORICO =
TEORICO =
RAB
Reemplazo de valores
PRACTICO=
OHMMETRO=
RCD
PRACTICO=
OHMMETRO=