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• Andrea Lagos

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LABORATORIO DE FISICA ELECTROMAGNETICA PRÁCTICA 10. LEYES DE KIRCHHOFF

ANDREA CAROLINA VERGEL RANGEL 1651081 LEIDY GABRIELA RAMÍREZ JAIMES 1651082 JAVIER ANTONIO CARDENAS VILLAMIZAR 1650504

LIC. ADAM GOMEZ

UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS Y DEL AMBIENTE SAN JOSÉ DE CÚCUTA, 6 DE JUNIO DE 2018

OBJETIVOS

OBEJTIVO GENERAL Realizar mediciones de corrientes y voltajes en un circuito con tres fuentes de poder y comparar los valores obtenidos experimentalmente, con los obtenidos del cálculo aplicando las leyes de Kirchhoff.

OBJETIVOS ESPECIFICOS •

Afianzar experimentalmente las leyes de conservación de la energía eléctrica y la conservación de carga.

•

Verificar las leyes de Kirchhoff: Ley de Mallas y ley de Nodos.

DESARROLLO TEÓRICO

Para averiguar cómo se distribuyen las corrientes en una red de conductores se recurre a las leyes de Kirchoff. Antes de enunciarlas recordemos lo que se entiende por nudo, rama y malla en una red.

NODO: Todo punto donde convergen tres o más conductores. RAMA: Todos los elementos (resistencias, generadores, etc.) comprendidos entre dos nodos adyacentes. MALLA: Todo circuito cerrado que puede ser recorrido volviendo al mismo punto de partida sin pasar dos veces por el mismo elemento. Evidentemente la intensidad de corriente será la misma en cada uno de los elementos de una rama.

Para los nudos y las mallas tenemos las siguientes leyes: PRIMERA LEY DE KIRCHOFF (Ley de Nudos) La suma algebraica de las corrientes que concurren a un nodo es nula.

∑I = 0 Considerando positivas las intensidades que se dirigen al nodo y negativas las que parten del mismo. SEGUNDA LEY DE KIRCHOFF (Ley de Mallas) La suma algebraica de las ff.ee.mm. en una malla cualquiera menos la caída de tensión en los elementos de la misma malla es igual a cero.

∑E - ∑R·I = 0 Para aplicar esta segunda ley, será preciso asignar un sentido convencional de circulación positiva para cada malla, y considerar positivas las intensidades y ff.ee.mm. que concuerdan con dicho sentido convencional y negativas las que no concuerdan.

DETALLES EXPERIMENTALES

Mida con un multímetro el valor de las resistencias R 1, R2 y R3. Antes de montarles en el circuito de la figura 1. (Tabla 1)

A. Circuito de una sola malla: 1. Cierre la malla externa. Coloque puentes en A y C. 2. Mida la diferencia de potencial en cada uno de los elementos (R 1, R3, E1 y E3) que conforman la malla. Para ello recorra los elementos de esta malla en el sentido contrario a las agujas del reloj. Lleve estos datos a la tabla 2.

B. Circuito de varias mallas:

1. Vamos a analizar las tres mallas del circuito de la figura 1. Coloque puentes en A, B, y C. 2. Mida la corriente en cada una de las ramas para verificar la ley de nodos. Tenga en cuenta la polaridad del amperímetro para asignar el signo correcto en cada corriente. (Tabla 3). 3. Al tomar las mediciones, es necesario recorrer cada malla en el sentido mostrado en la figura 1.

Malla 1 a. Mida la diferencia de potencial en cada uno de los elementos (R1, R2, E1 y E2) que conforman la malla 1. Lleve estos datos a la tabla 4. b. Mida la corriente en A y en B. (Tabla 4)

Malla 2 a. Mida la diferencia de potencial en cada uno de los elementos (R2, R3, E2 y E3) que conforman la malla 2. Lleve estos datos a la tabla 5. b. Mida la corriente en B y en C. (Tabla 5)

Malla Externa a. Mida la diferencia de potencial en cada uno de los elementos (R1, R3, E1 y E3) que conforman la malla externa. Lleve estos datos a la tabla 6. b. Mida la corriente en A y en C. (Tabla 6)

RESUMEN

Este presente informe trata de las leyes de voltajes y corrientes de Kirchhoff llamadas KVL y KCL respectivamente. KVL establece que la suma algebraica de las caídas de voltaje en una secuencia cerrada de nodos es cero. Así mismo KCL establece que la suma algebraica de corrientes que entran en un nodo es igual a cero. A partir de estos dos conceptos se derivan las ecuaciones requeridas para encontrar los equivalentes de elementos conectados en serie y en paralelo, así como las relaciones de los divisores de voltaje y corriente. Estos conceptos serán la base para el análisis experimental de los circuitos complejos por los métodos de nodos y mallas, utilizando los siguientes equipos: Un multímetro, una caja de conexiones de Kirchhof, resistencias, conectores y una fuente de poder.