Leyes De Kirchhoff 000.docx

LEYES DE KIRCHHOFF 1.-OBJETIVOS  Objetivo general Ayudar al estudiante a desarrollar habilidades y destrezas de aprendizaje que permitan la utilización de la ley de Kirchhoff, a través de la resolución de problemas

 Objetivo especifico 1. Verifica experimentalmente las leyes de Kirchhoff, a través de la resolución de problemas que se presentan en el campo de trabajo del profesional. 2. Describe conceptualmente las leyes de Kirchhoff a través de la resolución de problemas que se presentan en el campo de trabajo del profesional.

2.-MARCO TEÓRICO  Ley de corriente de Kirchhoff La Ley de corrientes de Kirchhoff o Ley de intensidades de Kirchhoff dice que la suma de las corrientes que entran en un área cerrada del circuito (ver circulo rojo en el gráfico), es iguales a la suma de las corrientes que salen.

Diciéndolo de otra manera. La suma de corrientes que entran a un nodo (círculo verde) debe ser igual a cero (“0″). Siempre se debe tomar a las corrientes que entran al nodo como positivas y a las del nodo como negativas. Entonces:

Corrientes que entran al nodo = corrientes que salen del nodo ó Corrientes que entran al nodo – corrientes que salen del nodo = 0

En el caso de la figura anterior, la corriente que sale de la fuente Ient, se divide en dos, pasando I1 por el resistor R1 e I2 por el resistor R2. Posteriormente estas dos corrientes se vuelven a unir y forman una sola corriente antes de regresar a la fuente original Ient, De esta manera se cumple nuevamente la ley de corrientes de Kirchhoff en el nodo que está debajo de la resistencia R1.

Ient (corriente que entra) = I1 + I2 (corrientes que salen)

La ley de corrientes de Kirchhoff es muy útil, para encontrar el valor de una corriente en un circuito cuando conocemos las otras que alimentan un nodo.

Nota: Si bien en el gráfico el círculo rojo sólo abarca un área pequeña, podría abarcar un área mucho más grande. Este círculo podría abarcar un área mayor del circuito y la ley de corrientes de Kirchhoff se seguiría cumpliendo. Ver círculo verde en el gráfico anterior.

Esta ley, al igual que la ley de voltajes de Kirchhoff, fue creada por el físico prusiano Gustav Robert Kirchhoff que contribuyó grandemente en el campo de los circuitos eléctricos.

 Ley de voltaje de Kirchhoff Esta Ley dice que La suma de todas las tensiones en un camino cerrado debe ser forzosamente igual a cero. En otras palabras, en un circuito: Los incrementos en tensión es igual a las caídas de tensión. (positivos los aumentos y negativas las caídas de tensión)

Aumento de tensión – suma de las caídas de tensión = 0

En un circuito en serie (supongamos resistencias en serie conectadas a una fuente se tensión (una batería), la suma de las tensiones en todo el circuito debe de ser cero. Ver gráfico. Fuente (5V) – (VR1 + V + V ) = 0. R2

R3

Donde:



Fuente (5V) –> aumento de tensión



(VR1 + VR2 + VR3) –> suma de caídas de tensión

Con la ayuda de este conocimiento se puede obtener el valor de tensión en cualquier resistencia que esté en un camino cerrado. Se puede ver con ayuda de los datos que se presentan en el gráfico.

5V = 2V + 2.5V + 0.5V ó 5V – (2V + 2.5V + 0.5V) = 0

Algunas veces en los circuitos serie hay más de dos fuentes de tensión y no es fácil saber en qué sentido circula la corriente. En este caso se supone que la corriente circula en un sentido contrario.

3.-MATERIALES Y EQUIPOS Fuente de tención variable

voltimetro

Conectores

amperímetro

resistores

4.-PROCEDIMIENTO 1. Simular los circuitos 1 y 2 con software de aplicación. Completar los valores de la tabla 1 y 2 respectivamente. 2. Conectar el circuito 1. (Utilice valores de R1 y R2 diferentes) 3. Medir los valores de corriente y voltaje indicados en la tabla 1 y completar dicha tabla.

4. Conectar el circuito 2. (Utilice valores diferentes de Ri y R2).

5. Medir los valores de corriente y voltaje indicados en la tabla 2 y completar dicha tabla.

5.-Mediciones y cálculos 

Datos obtenidos para la ley de corientes

Datos : I total  0.78( A) I1  0.13( A)  para  foco  40( watts ) I 2  0.22( A)  para  foco  60( watts ) I 2  0.39( A)  para  foco  100( watts )

I  I  I  I  I  (0.13)  (0.22)  (0.39)  0.74( A) 1



2

% de error:

%E  %E 



3

I total   I i

x100

I total

0.78  0.74 x100  5.13% 0.78

Datos obtenidos para la ley de voltajes

Vtotal  217(v) V1  134(v)  para  foco  40( watts ) V2  56(v)  para  foco  60( watts ) V3  22(v)  para  foco  100( watts )

V  V  V  V V  (134)  (56)  (22)  212(v) V  V %E  x100 1

2

3

total

i

Vtotal

%E 

217  212 x100  2.30% 217

6.-CUESTIONARIO 1.

Determinar el valor de Rx para que se cumplan el resto de condiciones en el siguiente circuito.

V f  V1  Vx  V2  0 30   R2.2 * I    Rx * I    R4.7 * I   0 Rx 

30   2.2*1.83   4.7*1.83 1.83

Rx  9.571 K  2. Completar la tabla siguiente para el circuito representado en la figura

R

V

I

R1

300

15

50

R2

200

10

50

R3 R4

50 700

35

50

Bibliografía   

http://unicrom.com/ley-de-voltajes-de-kirchhoff/ http://panamahitek.com/ley-de-los-voltajes-de-kirchhoff-metodo-de-mallas/ Guia de laboratorio de universidad del valle

POTENCIA EN CIRCUITOS DE C.A. 1.-OBJETIVOS Objetivo general Demostrar que la potencia proporcionada por la fuente de alimentación es igual a la potencia disipada en la carga, a través de la resolución de problemas que se presentan en el campo de trabajo del profesional.

Objetivo especifico 1. Determina de manera práctica la potencia disipada en un circuito de CC, a través de la resolución de problemas que se presentan en el campo de trabajo del profesional. 2. Verifica la máxima transferencia de potencia a través de la resolución de problemas que se presentan en el campo de trabajo del profesional.

2.-MARCO TEÓRICO La potencia es la rapidez con la cual se gasta una determinada energía. En un circuito resistivo la potencia P viene dada por la expresión:

La unidad de potencia es el Watt (W). De acuerdo a la ley de Ohm, se obtiene otras formas de expresar la potencia eléctrica:

En la práctica toda fuente de alimentación tiene una resistencia interna. Cuando se absorbe corriente de la fuente, la tensión entre los bornes o terminales disminuye debido a la caída de tensión en la resistencia interna. Además de producir la caída de tensión entre los terminales, la resistencia interna impone un límite superior a la corriente que puede entregar la fuente y por consiguiente limita también la potencia que puede suministrar. Entonces podemos representar una fuente de tensión como:

A partir de este modelo podemos determinar la máxima potencia que puede suministrar una fuente cualquiera.

Para encontrar la potencia máxima derivamos respecto a RL e igualamos a cero

Se puede concluir que la máxima transferencia de potencia se dá cuando la carga conectada a la fuente es igual a la resistencia interna de la misma.

3.-MATERIALES REACTIVOS Y EQUIPOS Fuente de tención variable

amperímetro

voltimetro

Conectores

resistores

4.-PROCEDIMIENTO 

Simular los circuitos de la práctica y obtener los valores de las tablas respectivas.



Conectar el circuito 1. (Utilice valores de Ri y R2 diferentes)









Medir los valores de corriente y voltaje indicados en la tabla 1 y completar dicha tabla.

Repetir los pasos 2 y 3 para el circuito 2.

. Compruebe que la potencia de la fuente en ambos casos es igual a la suma de las potencias absorbidas por las resistencias.

Conectar el circuito 3

 

Varié el valor de RL desde 0 hasta el doble de Rx. Tome 10 lecturas (Sugerencia Rx = 250 q) Mida los valores de la corriente y la tensión en RL. Complete la tabla

5.-MEDICIONES Y CÁLCULOS 

Datos obtenidos en laboratorio para el foco de 40 watts

Datos : I total  0.12( A) Vtotal  217(v) P  V * I   watts  P  (217)(0.12)  26.04  watts 





% de error:

%E 

Pteorico  Pexerimental x100 Pteorico

%E 

40  26.04 x100  19.9% 40

Datos obtenidos en laboratorio para el foco de 60 watts

Datos : I total  0.21( A) Vtotal  217(v) P  V * I   watts  P  (217)(0.21)  45.57  watts  

% de error:



%E 

Pteorico  Pexerimental x100 Pteorico

%E 

60  45.57 x100  24.05% 60

Datos obtenidos en laboratorio para el foco de 100 watts

Datos : I total  0.36( A) Vtotal  217(v) P  V * I   watts  P  (217)(0.36)  78.2  watts  



% de error:

%E 

Pteorico  Pexerimental x100 Pteorico

%E 

100  78.2 x100  21.2% 100

Datos obtenidos en laboratorio para el foco de 200 watts

Datos : I total  0.0.76( A) Vtotal  217(v) P  V * I   watts  P  (217)(0.76)  164.92  watts  

% de error:

%E 

Pteorico  Pexerimental x100 Pteorico

%E 

200  164.92 x100  17.54% 200

5.-CUESTIONARIO Completar la siguiente tabla para el circuito que la acompaña. Cuál es la tensión de la fuente?

Bibliografía  

http://unicrom.com/potencia-en-corriente-alterna-ca/ guía de laboratorio de la universidad del valle