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• Karina Maxiel Felix Ozuna Reyes Rodríguez

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PRACTICA No.5 5.0 TITULO: CIRCUITOS EN SERIE: LEY DE KIRCHHOFF 4.1. OBJETIVO Demostrar que la suma algebraica de los voltajes en un circuito en serie es igual a cero 5.2 MARCO TEORICO La suma de todas las caídas de voltaje en un circuito en serie es igual al voltaje suministrado por la fuente de energía

La suma algebraica del voltaje de la fuente y de las caídas de voltaje en un circuito serie es igual a cero. Las caídas de voltaje se consideran negativas, en tanto que las fuentes de voltaje se consideran positivas. Esta Ley se basa en la conservación de un campo potencial de energía. Dado una diferencia de potencial, una carga que ha completado un lazo cerrado no gana o pierde energía al regresar al potencial inicial. Esta ley es cierta incluso cuando hay resistencia en el circuito. La validez de esta ley puede explicarse al considerar que una carga no regresa a su punto de partida, debido a la disipación de energía. Una carga simplemente terminará en el terminal negativo, en vez del positivo. Esto significa que toda la energía dada por la diferencia de potencial ha sido completamente consumida por la resistencia, la cual la transformará en calor. En resumen, la ley de tensión de Kirchhoff no tiene nada que ver con la ganancia o pérdida de energía de los componentes electrónicos. Es una Ley que está relacionada con el campo potencia generado por fuentes de tensión. En este campo potencial, sin importar que componentes electrónicos estén presentes, la ganancia o pérdida de la energía dada por el campo potencial debe ser cero cuando una carga completa un lazo.

5.3 EQUIPOS Y MATERIALES - Fuente de energía Vcd - Miliamperímetro - Multímetro y puntas de pruebas - Resistencias: R1 = 820Ω R2 = 2.7 KΩ R3 = 3.3 KΩ R4 = 2.2 KΩ Rp = Potenciómetro de 1 k Ω. Cables para conexión 5.4 DESARROLLO EXPERIMENTAL - Determinación de la corriente y las caídas de voltaje en un circuito en serie I.a). Arme el circuito de la figura 5.1. b). Calcule la corriente que circula por el circuito, en mA. c). Calcule la caída de voltaje en cada resistencia. d). Registre los valores de corriente y las caídas de voltaje calculados en la tabla 5.1 II. a) Ajuste la fuente de energía a 24 Vcd y mida la corriente que fluye por el circuito

Fig.5.1 Circuito resistivo en serie

b) Mida las caídas de voltaje a través de las 4 resistencias con el multímetro. Anote los valores de la corriente y de las caídas de voltaje medidas, en la tabla (5.1)

X

Corrie nte (mA)

VR1

VR2

VR3

VR4

Calculado Medido Tabla 5.1 Registro de caídas de voltaje y corriente en circuito serie (medida y calculada) c) Use los valores de corriente y voltaje que midió para calcular el valor real de cada una de las resistencias.

R1=

R3=

Ω Ω

R2=

Ω

R4=_

Ω

d) Sume las caídas de voltaje medidas VR1, VR2, VR3 y VR4 e) ¿La suma de las caídas de voltaje es igual al voltaje suministrado por la fuente de energía? _ . f) Compare los valores calculados con los valores medidos e indique si coinciden

III- a) Desconecte la resistencia R4 y coloque en su lugar el Potenciómetro (R5).

Figura 5.2 Circuito resistivo serie

b).

Ajuste la fuente de energía a 20 Vcd

e).

a.

Ajuste el potenciómetro hasta que el miliamperímetro indique 2 mA.

b.

¿De qué valor debe ser el potenciómetro?

Anote en la tabla (5.2) los voltajes medidos y calculados.

X

VR1

VR2

VR3

Vp

Calculado Medido Tabla 5.2 Registro de caídas de voltaje en circuitos serie IV. Arme el circuito de la figura 5.3.

Figura 5.3 Medición de corriente en circuito serie

a) Mida la corriente y exprésela en uA I=_

uA.

Rp (Ω)

b) Mida las caídas de voltaje en las Resistencias: VR1 =_

V.

VR2 =

V.

VR3 =

V. VR4=

V

c) Calcule la caída de voltaje en cada Resistencia, aplicando la Ley de Ohm, y compárelo con los valores medidos. VR1 =_

V, VR2 =

V, VR3 =

V . VR4 =

d) Calcule la corriente total del circuito y compárelo con el valor medido.

5.5 CUESTIONARIO 1- ¿Que dice la Ley de voltajes de Kirchhoff? 2- ¿Cuándo hizo uso de la Ley de OHM durante el experimento? 3- ¿Cómo midió la resistencia R5? 4- ¿A qué conclusión ha llegado con la realización de este experimento?

V

PRACTICA No.6 6.0 TITULO: CIRCUITOS PARALELOS. LEY DE KIRCHHOFF 6.1 OBJETIVO Comprender el funcionamiento de los circuitos resistivos en paralelo mediante cálculo y medición de la resistencia equivalente, la corriente y el voltaje. 6.2 MARCO TEORICO La suma de las corrientes que salen de un nodo en un circuito es igual a la suma de las corrientes que entran al mismo. La suma algebraica de las corrientes en cualquier nodo en un circuito es cero La suma de todas las corrientes de las ramas es igual a la corriente total de la fuente 6.3 EQUIPOS Y MATERIALES Fuente de energía Vcd Amperímetro y miliamperímetro Multímetro DS1 (lámpara miniatura); bombillitas de 4 Vcd Interruptor (S1) Potenciómetro de 0 - 1 KΩ Resistencia R1= 1.0 K Ω R2 = 1.5 KΩ R3 = 1.0 K Ω Cables de Conexión 6.4 DESARROLLO EXPERIMENTAL I-a) Monte el circuito que se muestra en la Figura 7.1 y ajuste la fuente de energía a 4 Vcd.

c. Mida la corriente total que fluye en el circuito.

IT=

mAcd

Figura 6.1 Circuito mixto paralelo II a) Conecte un medidor de corriente para medir la corriente en R1, como indica la figura 6.2

Figura 6.2 Circuito paralelo con resistencias y lámpara

IR1=_

mA

b) Conecte el miliamperímetro para medir la corriente en R2.

lR2=_

mA

c) Conecte el (amperímetro) para medir la corriente a través de la lámpara, como se observa en la figura 6.3.

Figura 6.3 Medición de corriente en la lámpara en circuito paralelo

I lámpara

mA

d) Indique si las tres corrientes de rama son iguales Explique

e) Sume las tres corrientes, indique si la suma es equivalente a la obtenida en el punto

1. (b) f) Quite del circuito (por parte) a la lámpara, R1 y R2 de uno a la vez, y observe el medidor de corriente (colocado para medir la R (total), cada vez que quita un componente. Explique los resultados obtenidos

g) Indique si la corriente de la rama eliminada concuerda con la corriente medida antes para esa rama

h) Indique si la corriente total del circuito es cero quitando todas las ramas

i) Determine el valor de la resistencia del filamento de la lámpara de la figura 6.1, al aplicarle un voltaje de 4 Vdc .

Ω

R ( lámpara ) =

j) Utilice la corriente total medida y el voltaje aplicado con la fuente de energía y calcule la resistencia equivalente del circuito de la figura 6.1

Ω

Requivamente =

II-a) Construya el circuito de la Figura 6.4 a, ajustando la fuente de energía a 10 Vcd b) Ajuste el potenciómetro hasta que el medidor de corriente total indique 20 mAdc, como se observa en la figura 6.4 (a). c) Mida y registre la corriente en R1, R2, y entre las resistencias R1 y R2 como se observa en las figuras 6.4 b y 6.4 c, respectivamente.

IR1-R2 IR1=_

IR2=

=

mA

_ mA

mA

d) Mida la corriente por la combinación en serie de R3 y el potenciómetro. IR3 =

mAdc

Figura 6.4 a Circuito paralelo con potenciómetro

d. Indique si las corrientes IR1 y la corriente entre las resistencias R1 y R2 entran o salen al nodo superior de R1, en la figura 6.4 a .

e. ¿Cuál es el voltaje a través de la combinación en serie de R3 y el potenciómetro VR1? VR3-VR1 =

Vdc

Figura 6.4 b Circuito paralelo con potenciómetro.

f. Calcule la resistencia de la combinación en serie de R3 y VR1 usando la Ley de Ohm, empleando el resultado de ( f ) .

R=

Ω.

Figura 6.4 c Circuito paralelo con potenciómetro

6.5 CUESTIONARIO 1- ¿Cuál es la resistencia aproximada de la lámpara cuando está encendida?

2- ¿Cuál es la resistencia total del circuito de la Figura 6.1)?

3- ¿Cuánta corriente fluye por la resistencia del potenciómetro en el circuito de la

Figura 6.4 a?

4. Determine la resistencia equivalente del circuito de la figura 6.4, (c ).