Profesor: Jesus Torres Reporte de la practica N° 4 Nombre de la práctica: Leyes de Kirchhoff PDF

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLAN Materia: Laboratorio de análisis de circuitos eléctricos Grupo: 1451 B Alumno: Santiago Berruecos Miguel Yoali Profesor: Flores Ascencio Sabas Reporte de la practica N° 4 Nombre de la práctica: Leyes de Kirchhoff OBJE...

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Profesor: Jesus Torres Reporte de la practica N° 4 Nombre de la práctica: Leyes de Kirchhoff Jesus Torres

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO

FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLAN

Materia: Laboratorio de análisis de circuitos eléctricos

Grupo: 1451 B

Alumno: Santiago Berruecos Miguel Yoali

Profesor: Flores Ascencio Sabas

Reporte de la practica N° 4

Nombre de la práctica: Leyes de Kirchhoff

OBJETIVO: •

Confirmar las Leyes de Kirchhoff.

Introducción: CONCEPTOS BÁSICOS DE TOPOLOGÍA DE CIRCUITOS Rama: Representación de un elemento o circuito de dos terminales. Nodo: Punto de conexión entre dos o más ramas o elementos. Camino cerrado o lazo: Conexión de ramas a través de una secuencia de nodos que comienza y termina en el mismo nodo pasando sólo una vez por cada nodo (sin repetir ramas). En los libros en inglés lo denominan loop. Malla: Camino cerrado (o lazo) en el cual no existen otros caminos cerrados al interior. En los libros en inglés lo denominan mesh. Red: Interconexión de varios elementos o ramas. En los libros en inglés lo denominan network. Ley de corrientes de Kirchhoff Esta ley también es llamada ley de nodos o primera ley de Kirchhoff y es común que se use la sigla LCK para referirse a esta ley. La ley de corrientes de Kirchhoff nos dice que: En cualquier nodo de la red, la suma de las corrientes que entran a dicho 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 Dado que la carga que entra a un nodo debe salir, y que ni se crea ni se destruye carga en los nodos, la carga neta que entra en un nodo es igual a la que sale del mismo. De lo anterior se puede deducir las siguientes leyes para la corriente: 1. La suma algebraica de corrientes de rama que entran a un nodo es cero, en cualquier instante de tiempo. 2. La suma algebraica de corrientes de rama que salen a un nodo es cero, en cualquier instante de tiempo. De lo anterior se desprende el hecho de que no se pueden tener fuentes ideales de corriente en serie. Ley de voltajes de Kirchhoff Esta ley es llamada también Segunda ley de Kirchhoff, ley de lazos de Kirchhoff o ley de mallas de Kirchhoff y es común que se use la sigla LVK para referirse a esta ley. En toda malla o camino cerrado de una red eléctrica dada se cumple que:

La suma de todas las caídas de tensión (voltaje de los elementos pasivos) es igual a la tensión total suministrada (voltaje de los elementos activos). De forma equivalente, En toda malla la suma algebraica de las diferencias de potencial eléctrico es igual a cero.

MATERIAL Y EQUIPO: • • • •

Módulo de fuente de energía de CD. Módulo de resistencias. Módulo de medición de CD. Cables de conexión

Desarrollo: 1. Realice las conexiones que se indican en los siguientes circuitos. Obtenga los valores de voltaje y de corriente. Compruebe las leyes de Kirchhoff en forma teórica, experimental y simulada

Circuito 2 I total Va Vb Vc

100 mA 30 V 30 V 30 V

2.

Circuito 3 I total Ia Ib

26.8 mA 280 mA 100 mA

3. Si I a = 0.2 Amperes

Circuito 4 Voltaje total Ia Ib Va Vb Vc

80 0.8 mA 0.1 mA 40 40 40

Valores simulados Circuito 2

Circuito 3

Circuito 4

Valores calculados Circuito 2 LVK −90+300 I 1+300 I 1+300 I 1=0 900 I 1=90

I 1=

90 =0.1 Amperes 900

VR1=300 Ohms ( 0.1 Amperes )=30 V VR 2=300 Ohms ( 0.1 Amperes )=30 V VR3=300 Ohms ( 0.1 Amperes )=30 V

Circuito 3 LVK −90+ R 1 ( I 1−I 2 )=0 R 1 I 1−RiI 2=90

300 I 1−300 I 2=90

R 1 ( I 2−I 1 ) +R 2 I 2=0 r 1+ R 2=0 −R 1 I 1+ I 2 ¿ −300 I 1+ 900 I 2=0

I 1=0.45 Amperes

I 2=0.15 Amperes

Cuestionario: 1. Existe alguna diferencia entre los valores medidos, los calculados y los simulados Si hay diferencia 2. ¿Qué sucede si las polaridades de los aparatos de medición no se respetan? Depende si el aparato analógico o digital. Si es analógico debes de cambiar la polaridad de los cables de conexión, porque si no va a marcar nada. En el caso del digital solo te va a marcar negativo pero así se puede trabajar 3. ¿Qué sucede cuando se conectan en serie dos baterías del mismo valor de voltaje? a) con misma polaridad No va a circular voltaje b) con polaridad invertida

Esto va a permitir tener una salida doble de la tensión nominal, manteniendo una misma capacidad

4. ¿Qué sucede cuando se conectan en paralelo dos baterías del mismo valor de voltaje? con misma polaridad. Esto va a permitir tener una salida doble de la tensión nominal, manteniendo una misma capacidad

5. En la siguiente figura, determine en forma algebraica el valor de la corriente I

Ia+Ib+Ic +Id −Ie+If −Ig + Ih−Ii−Ik+ Il−ℑ−¿+ Ip=0 Ia+ Ib+ Ic + Id + If + Ih+ Il+ Ip=Ie+ Ig+ Ii+ Ik + ℑ+¿

Conclusiones: Después de haber participado en la realización de la práctica de Leyes de Kirchhoff podemos concluir en lo siguiente: Hemos encontrado de forma teórica los valores de la corriente y del voltaje que fluye por cada una de las resistencias del circuito, para lo cual utilizamos las reglas de Kirchhoff. Confirmamos las leyes de Kirchhoff al observar los valores obtenidos tanto de forma teórica como de forma experimental, observando que la diferencia entre estas es mínima, por lo tanto podríamos concluir en que las leyes de Kirchhoff se cumplen....