LEY DE Kirchhoff - informe de fisica II PDF

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05/05/2021

LEY DE KIRCHHOFF M. Bejarano, R. Castro, D. López, K. Miranda, O. Primera Departamento de Ingeniería de Sistemas Universidad de Córdoba, Montería RESUMEN En este experimento, se investigó sobre las leyes de Kirchhoff: la ley de corriente de Kirchhoff (y la ley de voltaje de Kirchhoff), siendo estos utilizados para hallar corriente y tensiones en cualquier punto de un circuito eléctrico. Además, se construyeron circuitos a partir de dibujos esquemáticos, en el cual se utilizó un voltímetro para medir la tensión Vn a través de Rn. Así mismo, se utilizó un amperímetro, el cual se colocó en serie con Rn para medir I. De esta manera, se proporcionó un razonamiento para explicar las mediciones y relaciones en los circuitos, para ello se utilizó el simulador Phet Colorado. Los resultados que se obtuvieron, los veremos más adelante.

1. TEORÍA RELACIONADA Las leyes (o Lemas) de Kirchhoff fueron formuladas por Gustav Kirchhoff en 1845, Son muy utilizadas en ingeniería eléctrica para obtener los valores de la corriente y el potencial en cada punto de un circuito eléctrico. Surgen de la aplicación de la ley de conservación de la energía. También se puede definir que las Leyes de Kirchhoff describen el comportamiento de la corriente en un nodo y del voltaje alrededor de una malla. Estas dos leyes son las bases del análisis de circuitos avanzados. La ley de Kirchoff es un circuito eléctrico, es común que se generen nodos de corriente. Un nodo es el punto del circuito donde se unen más de un terminal de un componente eléctrico. En la figura 1 se puede observar el más básico de los circuitos CC(corriente continua) que contiene dos nodos. [1].

Figura 2. Aplicación de la primera ley de Kirchoff.

Figura 1. Circuito básico con dos nodos. Figura 3. Circuito de aplicación de la segunda ley de Kirchoff.

LEY DE KIRCHHOFF M. Bejarano, R. Castro, D. López, K. Miranda, O. Primera

Figura 5. Montaje del primer circuito eléctrico. Figura 4. Reagrupamiento del circuito. 2. PROCEDIMIENTO Se indica la forma como se obtuvieron los datos, incluyendo para realizar el siguiente experimento ingresamos en el laboratorio virtual: https://phet.colorado.edu/sims/html/circuit-construction-kitdc/latest/circuit-construction-kit-dc_es.html El laboratorio se dividió en 2 partes, para realizar la primera parte del laboratorio se construyó un circuito como lo muestra la figura 5, con 3 resistencias valoradas dos de ellas en 1000Ω., y la otra en 100Ωy con 2 baterías una de ellas con un voltaje de 9v y otra con un voltaje de 6v, una vez construido el circuito con ayuda de unos amperímetros colocados en serie a la resistencias como lo muestra la figura 6, nos ayudó a saber cuáles eran los distintos resultados de corriente eléctrica que teníamos con este circuito, y con ayuda de un voltímetro logramos descubrir el que voltaje recibían las resistencias en el circuito, todos estos resultados obtenidos se evidenciaron en la tabla 1 para la segunda parte del experimento, se creó un circuito como lo muestra la figura 7, también con ayuda de 3 resistencias, esta vez con unos valores de 5600Ω, 3300Ω, 1800Ω respectivamente y dos baterías con voltajes de 100v y 120v, igualmente con ayuda de unos amperímetros logramos calcular la corriente eléctrica que pasa por cada una de las resistencias establecidas, y con un voltímetro calculamos el voltaje recibido por las resistencias en el circuito, concluido todos los resultados se procedió a su respectiva anotación en la tabla 2.

Figura 6. Mediciones de voltajes y corrientes en el primer circuito.

Figura 7. Montaje del segundo circuito eléctrico.

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3. RESULTADOS E1=9.0 V

E2=6.0 V

RESULTADOS EXPERIMENTALES R(W) I(A) V(V)

RESULTADOS CALCULADO R(W) I(A) V(V)

1000

0.008

7.75

1000

0.008

7.75

1000

0.005

4.75

1000

0.005

4.75

100

0.012

1.25

100

0.012

1.25

Tabla 1. Valores reportados para el primer circuito. RESULTADOS EXPERIMENTALES R(W)

I(A)

V(voltios)

5600

0.016

88.63

3300

0.010

31.37

1800

0.006

11.37

Tabla 2. Valores de R, I y V reportados para el segundo circuito. 4. ANÁLISIS En esta sección se comparan los resultados obtenidos con los aceptados científicamente. Si existen discrepancias se deben dar posibles causas y en caso de ser necesario se deben hacer nuevas gráficas. En esta sección también se responden las preguntas hechas por el docente en la guía de laboratorio o en clases. El análisis debe ser estructurado como un texto secuencial y coherente. 5. REFERENCIAS [1] http://www.fisica.ucn.cl/Leyes-de-Kirchoff.pdf

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