Laboratorio 1 Analisis de Circuitos de corriente continua s1.s1 .laboratorio calificado de la semana PDF

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Laboratorio 1 – Leyes de KirchhoffCurso: Análisis de circuitos en corriente continuaDocente:Dr. Arestegui Sierra OdonIntegrantes:Romero Córdova, Ismael UTorres Pérez, Junior USernaque Sernaque, Willian UYauri Solano Rikchary U2022 RESUMEN:Las leyes de Kirchhoff son aquellas que nos permiten pronost...

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Laboratorio 1 – Leyes de Kirchhoff Curso: Análisis de circuitos en corriente continua Docente: Dr. Arestegui Sierra Odon

Integrantes: Romero Córdova, Ismael U20300369 Torres Pérez, Junior U19311550 Sernaque Sernaque, Willian U20223567 Yauri Solano Rikchary U20305854

2022

 RESUMEN: Las leyes de Kirchhoff son aquellas que nos permiten pronosticar su funcionamiento de los circuitos antes de ser conectados, para saber que el resultado es según lo esperado y previsto. Ya que esta fórmula es muy importante para nuestra carrera profesional que nos permite saber diferentes parámetros como son: voltajes, corrientes, bajas tensiones. En nuestro trabajo de laboratorio presentaremos ejercicios con calculo desarrollado de nosotros mismos en conjunto con el programa PROTEUS para los circuitos, tomando los valores resultados de los circuitos abiertos, resistencias y adjuntando sus mediciones en sus respectivas tablas, empleando las leyes de Kirchhoff.

 OBJETIVOS Se tiene como objetivo interpretar, entender y conocer las leyes de Kirchhoff mediante ejercicios presentados, cumpliendo lo que nos indica y demostrando el correcto desarrollo hallados paso a paso, desde la parte más básica hasta lo más complejo guiados por el docente, para obtener los resultados de aprendizaje propuestos en esta unidad de manera satisfactoria y con nuestro grupo de trabajo.

 INTRODUCCIÓN Las leyes de Kirchhoff tienen mucha importancia hoy en día en la ciencia de la física eléctrica y a su vez en los circuitos que desarrollemos, indicándonos que la suma de las corrientes que entran en un nodo es igual a las que salen, la conservación de energía y relación de corrientes en los puntos de los circuitos como ejemplo los que presentaremos en este laboratorio 1. Dentro de las leyes de Kirchhoff encontramos la primera y segunda ley. Donde la primera ley Kirchhoff nos dice que las cargas que entren en un punto dado en un circuito, este debe abandonarlo ya que no puede acumularse. La segunda ley de Kirchhoff nos indica que la suma de los incrementos de energía, conforme la carga pasa a través de los elementos de algún circuito debe ser igual a la suma de las disminuciones de la energía conforme pasa a través de otros elementos.

 MARCO TEÓRICO En el presente laboratorio hablaremos de las leyes de Kirchhoff o también llamadas ley de nodos, en la cual se describe los conceptos de nodo y malla dentro del tema a tratar. a) NODO: punto de unión de dos o más elementos del circuito, si en este caso en un nodo se unieran más de tres elementos este seria “Nodo principal”. Cuando se seleccionan los nodos mayores se omite el nodo que conecta el mayor número de ramas, ya que es una referencia y se le asigna un voltaje igual a cero. b) MALLA: es camino cerrado formado por elementos del circuito y es una técnica usada para hallar la tensión o corriente de elementos dentro del circuito, su ventaja es crear un sistema de ecuaciones para resolver un circuito y minimizando su proceso. También usamos un multímetro que es un instrumento electrónico usado para medir las tres características eléctricas básicas: voltaje, corriente y resistencia, aunque también puede ser empleado para probar la continuidad entre dos puntos de un circuito eléctrico. Partes de un multímetro

Figura 1.- Partes de un multímetro

Existen dos tipos de multímetros: el multímetro digital y el multímetro analógico. Multímetro Analógico: El multímetro analógico muestra el resultado de la medición a través de una aguja, la cual indica en una escala el valor medido. Tiene una exactitud aproximada en la medición de voltaje de 1% y un rango de entre 0.4 mV a 1000V.

Figura 2.- Multímetro Analógico

Multímetro Digital: El multímetro digital, a través de un circuito, convierte los datos obtenidos de manera analógica en datos digitales, los cuales se muestran en una pantalla. El beneficio es que ofrece mayor precisión al momento de la lectura.

Figura 3.- Multímetro Digital

 CÁLCULOS MANUALES Y SOFWARE  Ley de Tensiones:

U = 14V

I(mA)

U1(V)

U2(V)

U3(V)

U4(V)

Resultados

2.14 mA

1.76V

2.58V

3.87V

5.80V

Tabla 1.- Resultados del circuito

Figura 4.- Circuito del Ejercicio 1

Figura 5.- Calculo Teórico 

Ejercicios de la ley de tensiones

a) Circuito abierto

U = 14V

I(mA)

Um(V)

Figura 6.- Circuito del ejercicio 2

Resultados

0 mA

14V

Tabla 2.- Tabla de resultados

b) Cambio de resistencia

U = 14V

I(mA)

U1(V)

U2(V)

U3(V)

U5(V)

Resultados

1.81 mA

1.49V

2.18V

3.26V

7.07V

Tabla 3.- Resultados del circuito

Figura 7.- Circuito del ejercicio 3

 Ley de intensidades:Figura 8.-

Cálculo Teórico

Figura 9.- Circuito del Ejercicio 4

Tabla 4.- Resultados del circuito

Cálculos:

Figura 10.- Cálculo Teórico

U = 14V

I(mA)

I1(mA)

I2(mA)

I3(mA)

I4(mA)

Medida Simulador

11.3 mA

5.19 mA

3.59 mA

2.50 mA

0 mA

Tabla 5.- Resultados del circuito

Figura 11.- Circuito del ejercicio 5

Figura 11.- Cálculo Teórico

U = 14V

I(mA)

I1(mA)

I2(mA)

I3(mA)

I4(mA)

Medida Simulador

15.9 mA

7.78 mA

3.59 mA

2.50 mA

2.06 mA

Figura 12.- Circuito del Ejercicio 6

Tabla 6.- Tabla de Resultados

Figura 13.- Cálculo Teórico  ANALISIS DE DATOS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS

La ley de intensidades se basa en un principio de la conservación de la carga que establece que cuando un cuerpo es electrizado por otro, la

cantidad de electricidad que recibe uno de los cuerpos es igual a la que cede el otro. La carga se conserva. En todo proceso, ya sea en gran escala o en el nivel atómico y nuclear, se aplica el concepto de conservación de la carga. Jamás se ha observado caso alguno de creación o destrucción de carga neta. La conservación de la carga es una de las piedras angulares de la física, a la par con la conservación de la energía de la cantidad de movimiento. La ley de tensiones está totalmente relacionada con la ley de la conservación de la energía, ya que la ley de mallas consiste en hallar los voltajes en cada malla y para que esto se cumpla la suma total de los voltajes debe ser cero, usando esa referencia con base al principio de la conservación de la energía, donde esta no se crea ni se destruye, solamente se transforma, por lo que el voltaje a través de una malla cerrada es siempre el mismo, solamente varía en cada uno de su elemento. Esto se observa en los cálculos efectuados en las tablas del 1 al 6.

 CONCLUSIONES 

Como notamos en las gráficas de leyes de tensiones, podemos afirmar que la ley de Kirchhoff se cumple, confirmando que en un circuito eléctrico la suma de las tensiones es igual a cero, es decir, que la tensión de la fuente y la suma de las tensiones de cada resistencia son iguales.



En el caso de las leyes de intensidades, confirmamos en el circuito eléctrico que la suma de las intensidades es igual a cero, es decir,

que la intensidad de la fuente es igual a la suma de las intensidades que tienen cada resistencia....