Leyes De Kirchhoff

LEYES DE KIRCHHOFF

OBJETIVOS Demostrar en el laboratorio que la suma algebraica de los voltajes a lo largo de un camino cerrado es igual acero (Kirchhoff de voltaje) y que las corrientes que inciden en un nodo su suma algebraica es cero (Kirchhoff de corriente) esto para un circuitos serie paralelo y mixto. •

•

•

Comprobar que la potencia suministrada por la fuente es igual a la suma algebraica del valor de la potencia dejada por las resistencias que consumen potencia. Manejar las herramientas suministradas por el software LB SYM, y utilizarlo correctamente para obtener los diferentes datos de medición. Comparar los datos teóricos con los simulados por el software.

MONTAJE Circuito serie

CIRCUITO PARALELO

CIRCUITO MIXTO

PROCEDIMIENTO ○

○

○

Circuito serie:se conectaron los amperímetros I1, I2, I3 en serie con las resistencias sabiendo que la corriente en un circuito serie es la misma para todo el circuito y los voltímetros E1 a la fuente de voltaje, Y E2, E3, a las dos primeras resistencias se conectan en paralelo a cada una de las resistencias sabiendo que la suma de la caída de voltaje en cada una de ellas es igual a la de la fuente. Posteriormente se retira el voltímetro de la fuente y se le conecta a la ultima resistencia (E1*). Circuito Paralelo:se conecto E1 a la fuente de voltaje, E2 a la última resistencia sabiendo que el voltaje en un circuito paralelo es el mismo para el circuito. Posteriormente se conectaron los amperímetros I1 que mide la corriente total del circuito e I2 que mide la corriente en la tercera resistencia, finalmente se varia la ultima resistencia con las demás para hallar la corriente en cada resistencia. Circuito Mixto:se conectaron dos amperímetros I1, I2 en serie a la fuente para hallar la corriente total del circuito, seguida de un resistencia en serie y de esta se desprenden dos en paralelo en donde se halla la corriente de la ultima resistencia para esto se conecto un amperímetro I3 en la correspondiente malla. Se conecto tres voltímetros, E1 a la fuente, E2 A la resistencia que se encuentra en serie, E3 a la última resistencia que se encuentra en paralelo y se alterna el orden de las resistencias, en donde el voltaje es constante.

Desarrollo y análisis de los resultados ✔ CIRCUITO SERIE: En este circuito se hallara Kirchhoff de voltaje, es decir que el voltaje suministrado es igual al consumido por las resistencias, siendo la corriente constante.

REQ=R1+R2+R3 REQ=600+300+1200=2100Ω ITOTAL=VREQ ITOTAL=48.752100=0.023 A VR= ITOTAL*R VR1=0.023*1200=27.6 V VR2=0.023*600=13.8 V VR3=0.0587*300=6.9 V VTOTAL=VR1+VR2+VR3 VTOTAL=27.6+13.8+6.9 VTOTAL=48.3 V vf=VR1+VR2+VR3 48.3=27.6+13.8+6.9 PF=VTOTAL*ITOTAL PF=48.3×0.023=1.11 W (suministra) PR1=27.6*0.023=0.63(CONSUME) PR2=13.8*0.023=0.31 W(CONSUME) PR3=6.9*0.023=0.15W (CONSUME) PF=PR1+PR2+PR3 1.11=0.63+0.31+0.15

✔ CIRCUITO PARALELO: en esta clase circuito la corriente es la que varía y el voltaje es constante. En la parte izquierda la ultima resistencia que se encuentra en paralelo es la de 300Ω, en el medio es de 600Ω y en la derecha es de 1200 Ω. Y de primero la de la fuente.

REq=1300+1600+11200=71200 REq=12007=171.428Ω vF=REq*I=0.28*171.428=47.99V IF=48.36171.428=0.28 A IR1=48.36300=0.1612 A IR2=48.36600=0.08A IR3=48.361200=0.04A ITOTAL=IR1+IR2+IR3 ITOTAL=0.1612+0.08+0.04=0.28 PF=48.36*0.28=13.54W(SUMINISTRA) PR1=48.36*0.16=7.73W(CONSUME) PR2=48.36*0.08=3.8W(CONSUME) PR3=48.36*0.04=1.93 W(CONSUME) PF=PR1+PR2+PR3 13.54=7.73+3.8+1.93

• •

CIRCUITO MIXTO: Se mide la resistencia de 1200Ω que estaba en paralelo con la de 300Ω

•

Se mide la resistencia de 300Ω

REq=600+1200*3001200+300=840Ω IF=48.69840=0.057A VR1=0.057*600=34.77V VR3,R2=VFUENTE-VR1 VR3,R2=48.69-34.77=13.92V IR2=VR3,R2R2=13.921200=0.011A IR3=VR3,R2R3=13.92300=0.046 A PF=48.69*0.057=2.77W(SUMINISTRA) PR1=34.77*0.057=1.98 W(CONSUME) PR2=13.92*0.011=0.15W(CONSUME) PR3=13.92*0.046=0.64 W(CONSUME) PF=PR1+PR2+PR3 2.77=1.98+0.15+0.64

• DESARROLLO PRÁCTICO: CIRCUITO SERIE: VTOTAL=48.75 V VR1=27.85V VR2=13.93 V VR3=6.96 V VTOTAL= VR1+ VR2+ VR3 ∑VTOTAL=27.85+13.93+6.96=48.75 ITOTAL=0.023 A

PTOTAL=1.13W PR1=0.65W PR2=0.32W PR3=0.16W PTOTAL= PR1+ PR2+ PR3 ∑PTOTAL=1.13W

CIRCUITO PARALELO: VFUENTE=48.36 V ∑ITOTAL=0.282 A PR1=7.8W, PR2=3.9W,PR3=1.95W ∑PF=13.6W CIRCUITO MIXTO: ∑IF=0.058A VR1=34.78 V,VR3,R2=13.91V ∑VF=48.69V PR1=2.02W,PR2=0.16W,PR31=0.65W ∑PF=2.82W ERROR PORCENTUAL CIRCUITO SERIE:

Error vol=48.75-48.348.3*100%=9.3×10-4% Error pot=1.13-1.111.11*100%=0.018 % CIRCUITO PARALELO: Error vol=47.99-48.3647.99*100%=7.71×10-4% Error pot=13.54-13.613.6*100%=4.41×10-4%

CIRCUITO MIXTO: Error pot=2.77-2.822.77*100%=1.8×10-3% Conclusiones ➢ En el circuito serie la sumatoria de voltajes es igual a 0, por lo tanto se cumple la ley de Kirchhoff de voltajes. ➢ En el circuito paralelo la corriente que entra en el nodo A, es igual a las corrientes que salen del mismo, repartiéndose en los resistores de 1200Ω, 600 Ω y 300 Ω. En este caso se cumple la ley de Kirchhoff de corriente.

➢ En el circuito mixto, los resistores en paralelo tienen el mismo voltaje, el voltaje de la fuente se divide entre el resistor en serie y los resistores en paralelo que forman la serie con el primer resistor. ➢ El error porcentual no es mayor al 1 % o el desfase no es mayor que 1 ➢ En los tres tipos de circuitos, la potencia suministrada por la fuente es igual a la potencia consumida por los resistores. ➢ En las tres clases de circuitos se ve que en el paralelo se genera mas potencia mientras que en la serie la potencia es muy pequeña, también cabe resaltar que se trabajo con los mismos valores de resistencia y el mismo valor de voltaje para las diferentes clases de circuitos.

LEYES DE KIRCHOFF DE VOLTAJE

INTEGRANTES Néstor López Edwin Alexander Ochoa Quintero

PRESENTADO Ingeniero Jesús Abel Luna Chaparro

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE COLOMBIA INGENIERIA ELECTROMECANICA CIRCUITOS ELECTRICOS 2009