Inf Final 3 Circuitos.docx

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA, ELÉCTRICA Y DE TELECOMUNICACIONES

APELLIDOS Y NOMBRES:

MATRÍCULA:

Cerna Cordero, Franco Emmanuel

17190151

CURSO:

TEMAS:

Laboratorio de Circuitos Eléctricos

Leyes básicas de circuitos : ley de corrientes de Kirchhoff

INFORME FINAL 3

GRUPO:

PROFESOR:

Martes de 2 a 4 PM

Ing. Víctor Alva Saldaña

INFORME FINAL LEY BÁSICAS DE CIRCUITOS: LEY DE CORRIENTES DE KIRCHHOFF Introducción: Las leyes de Kirchhoff son dos igualdades que se basan en la conservación de la energía y la carga en los circuitos eléctricos. Fueron descritas por primera vez en 1846 por Gustav Kirchhoff. Son ampliamente usadas en ingeniería eléctrica e ingeniería electrónica. Ambas leyes de circuitos pueden derivarse directamente de las ecuaciones de Maxwell, pero Kirchhoff precedió a Maxwell y gracias a Georg Ohm su trabajo fue generalizado. Estas leyes son utilizadas para hallar corrientes y tensiones en cualquier punto de un circuito eléctrico. Ley de corrientes de Kirchhoff (LCK) La ley de corrientes de Kirchhoff o también llamada primera ley de Kirchhoff y denotada por la sigla “LCK” describe cómo se comportan las corrientes presentes en un nodo de un circuito eléctrico.

Esta ley dice lo siguiente:

“En cualquier nodo, la suma de las corrientes que entran en ese nodo es igual a la suma de las corrientes que salen. De forma equivalente, la suma algebraica de todas las corrientes que pasan por el nodo es igual a cero.” Por lo tanto si tenemos el siguiente nodo:

En el nodo anterior están presentes cuatro corrientes, de las cuales solamente una de ellas ingresa al nodo (I1), las otras tres (I2, I3, I4) salen del nodo, por lo tanto siguiendo el planteamiento de la ley de corrientes de Kirchhoff que dice que la suma de las corrientes que salen debe ser igual a la suma de las corrientes que entran al nodo, se tendría lo siguiente:

O lo que es igual:

Ley de voltajes de Kirchhoff (LVK) La ley de voltajes de Kirchhoff o también llamada segunda ley de Kirchhoff y denotada por su sigla “LVK” describe cómo se comporta el voltaje en un lazo cerrado o malla, por lo tanto con esta ley es posible determinar las caídas de voltaje de cada elemento que compone a la malla que se esté analizando.

Esta ley dice lo siguiente:

“En un lazo cerrado, la suma de todas las caídas de tensión es igual a la tensión total administrada. De forma equivalente, la suma algebraica de las diferencias de potencial eléctrico en un lazo es igual a cero.”

Por lo tanto, si tenemos el siguiente circuito:

La fuente de voltaje (Vf) va a estar suministrando una tensión de 12V y en cada una de las resistencias (R1, R2, R3 y R4) se va a presentar una caída de tensión que va a ser el valor de voltaje de esas resistencias y la suma de dichas caídas de tensión debe ser igual al valor entregado por la fuente:

Donde:

VR1, VR2, VR3 y VR4 son las caídas de tensión en cada una de las resistencias.

O lo que es igual:

Equipos y materiales:      

Micro amperímetro dc 2 fuentes de poder dc Multímetro digital Resistores de 20k(3) y 10k(2) Protoboard Cables de conexión diversos

Procedimiento:

Valor medido (k ohmios)

Valor medido

R1

R2

R3

R4

R5

10.05

20.03

20.04

20.03

10.06

V1(R1)

V2(R2)

V3(R3)

V4(R4)

V5(R5)

253v

250v

125v

125v

124.1v

Valor medido

Valor medido

Valor simulado

I1(R1)

I2(R2)

I3(R3)

I4(R4)

I5(R5)

241uA

122.1uA

61.8uA

61.2uA

122.7uA

I1(R1)

I2(R2)

I3(R3)

I4(R4)

203uA

78.4uA

79.7uA

40.9uA

I1(R1)

I2(R2)

I3(R3)

72.3uA

208.4uA

139uA

i vs v 300 250 200 150 100 50

0 0

50

100

150

200

250

intensidades de corriente de resistencias 250 200 150 100 50 0 r1

r2

r3

r4

intensidades de corriente de las resitencias 250 200 150 100

50 0 r1

r2

r3

300

Análisis de resultados:

Los motivos por lo que no se obtuvo una concordancia exacta fue el no usar de todos los decimales en la calculadora y las incertidumbres de instrumentos y error humano.

Conclusiones:

Los valores de corriente y voltaje determinados por leyes de Kirchhoff son muy aproximados a los valores experimentales, con errores menores al 10% en su mayoría. la primera ley de Kirchhoff es válida: en un nodo, la suma de corrientes entrantes es igual a la suma de corrientes salientes. Con los valores experimentales, estas sumas son casi iguales. La segunda ley de Kirchhoff también es cierta: en una malla, la suma algebraica de voltajes es igual a cero. Con los valores hallados experimentalmente, la suma es prácticamente cero

Referencias:

https://es.slideshare.net/mauriciosarango1/anlisis-comparativo-de-la-solucin-analticasimulada-y-experimental-de-un-circuito-resistivo https://copro.com.ar/Divisor_de_corriente.html https://www.youtube.com/watch?v=MP1KfHYgyv4