Download Realizado el 27/09/2016 - Electromagnetismo

Grupo 2 : Filippini Marcelo
Maggini Leonardo
Stroia, Marcelo
UNIVERSIDAD ABIERTA INTERAMERICANA
Ingeniería en Sistemas Informáticos
Electromagnetismo – Estado Sólido I
Trabajo practico 3: Circuitos Eléctricos - Leyes de Kirchhoff
Realizado el 27/09/2016
TRABAJO PRÁCTICO NÚMERO 3: Circuitos Eléctricos - Leyes de Kirchhoff
Comprobación experimental de las Leyes de Kirchhoff
Objetivos
Realizar la comprobación experimental de las leyes de Kirchhoff para nodos (ley de las
corrientes) y para mallas (ley de las tensiones).
Introducción teórica
La ley de Kirchhoff para las corrientes establece que la suma algebraica de todas las corrientes
que confluyen en un nodo es cero. En otras palabras, la corriente total que entra a un nodo
debe ser igual a la corriente total que sale del mismo. Si se asigna un mismo signo a las
corrientes entrantes y el signo opuesto a las salientes se tiene que en todo nodo
 Ij = 0
La ley de Kirchhoff para las tensiones establece que al recorrerse cualquier malla o circuito
cerrado, la suma algebraica de las fuerzas electromotrices (f.e.m.) es igual a la suma algebraica
de las caidas de tensión en sus resistencias. Las f.e.m. (Ej) se toman con signo positivo si
tienden a generar corriente en el sentido del recorrido. Las caidas de tensión se toman con
signo negativo si el sentido de la corriente (Ij) es contrario al elegido para recorrer la rama. La
ecuación resultante es
 Ej =  Rj x Ij
Elementos necesarios
Multímetro
Protoboard
Fuente de corriente continúa
5 resistores de diferentes valores, aunque del mismo orden. Por ejemplo: 3 resistores de 1 K
y 2 resistores de 2 K.
Desarrollo de la experiencia
1. Armar el circuito de la figura.
2. Ajustar la tensión de la fuente a 10 Volts y medir las diferencias de potencial entre los
extremos de todas las resistencias.
3. Para la misma tensión de la fuente de 10 Volts, medir los valores de las corrientes que
circulan por la fuente y por las resistencias. Sugerencia: medir las 3 corrientes en cada uno
de los nodos 1 a 4.
1. Con los valores medidos, realizar la comprobación de las dos leyes de Kirchhoff para este
circuito.
Cuestionario
Interpretar los resultados obtenidos.
4
R1 = 1,8KΩ
R2 = 1,2KΩ
1
2
R4 = 1,2KΩ
V
R3 = 1,8KΩ
R1 = R3 = R5 = 1,8 KΩ (Marrón, Gris, Rojo)
R2 = R4 = 1,2 KΩ (Marrón, Rojo, Rojo)
Mediciones:






1 a 2 = 10,12v
1 a 3 = 5,41v
1 a 4 = 5,83v
2 a 3 = 4,71v
2 a 4 = 4,28v
3 a 4 = 0,42v
3
R5 = 1,8KΩ
C
B
4
IR1à
R1 = 1,8KΩ
A
IR2à
R2 = 1,2KΩ
à IR4
F
ITotà
R4 = 1,2KΩ
1
ITotà
2
E
D
V
R3 = 1,8KΩ
IR3à
3 IR5à
R5 = 1,8KΩ
Medición de Corrientes entrantes y salientes de los nodos
A.
B.
C.
D.
E.
F.
Itot = 6,32mA
IR1 = 3,25mA
IR2 = 3,61mA
IR3 = 3,07mA
IR5 = 2,72mA
IR4 = 0,36mA
Se observa que:




Nodo 1: Itot = IR1 + IR3, se comprueba porque 6,32mA = 3,25mA + 3,07mA
Nodo 2: Itot = IR2 + IR5, se comprueba porque 6,32mA = 3,61mA + 2,72mA
Nodo 3: IR3 = IR4 + IR5, se comprueba porque 3,07mA = 0,36mA + 2,72mA
Nodo 4: IR2 = IR1 + IR4¸se comprueba porque 3,61mA = 3,25mA + 0,36mA

Se cambian R4 por R5
o Se mide IR4 = -0,01mA. La corriente prácticamente se anula.
Conclusiones
Con la práctica realizada se pudieron comprobar la primera y segunda ley de Kirchoff. La
primera Ley de Kirchoff para las corrientes se pudo comprobar de forma práctica, observando
que la suma de las corrientes que entran en un nodo es igual a la suma de las que salen, esto
se observa mediante las mediciones de IR1, IR2, IR3 IR4, IR5 e Itot y la verificación del sentido
de las corrientes en cada Nodo. Se observa que al contar con diferencia de potencial en los
nodos se generan corrientes, en el primer caso la corriente de IR4 circula de abajo hacia arriba
y luego de cambiar las resistencias, al anular la diferencia de potencial, la corriente también se
anula. Si bien en el ejercicio práctico se observa una corriente de 0,01mA esto se da por la
tolerancia de error que tienen las resistencias. En un caso teórico debería ser 0,00mA.
También se pudo verificar la segunda ley de Kirchoff (de las tensiones) que indica que la suma
de las caídas de tensión de cada circuito cerrado es igual a la tensión total. Esto se ve con las
siguientes mediciones:
Vtot = V1a4 + V4a2 y también que Vtot =V1a3 + V3a2 (porque ambas ramas del circuito en
serie tienen la misma tensión), esto se comprueba por los siguientes cálculos:


Vtot = V1a4 + V4a2, dado que 10,12v = 5,83v + 4,28
Vtot = V1a3 + V3a2, dado que 10,12v = 5,41v + 4,71
Dado que las resistencias tienen cierto grado de error (dado por la tolerancia) y que los
dispositivos de medición tienen una exactitud y precisión limitadas, los valores de los cálculos
pueden diferir con un grado de error de la décima de la unidad medida.