1. LABORATORIO DE FISICA C Msc. RICHARD PILOZO
OBJETIVOS
Verificar la Ley de Kirchhoff de Voltaje.
Verificar la Ley de Kirchhoff de Corriente.
RESUMEN
La práctica en el laboratorio consistió en un circuito eléctrico en
donde se aplicó las leyes de Kirchhoff de voltaje y corriente.
Se comprobó el resultado usando voltímetro y amperímetro y nos
dios un porcentaje de error bajo.
Se dieron los errores debido al no uso de todos los decimales en la
calculadora, el error humano y de los instrumentos.
Por ende se llegó a la conclusión que la ley de Kirchhoff es válida en
circuitos eléctricos.
Introducción
Las leyes de Kirchhoff establecen un postulado de mucha
importancia para el estudio de la física eléctrica o por consiguiente
para el estudio de circuitos, donde se afirma que la suma de las
corrientes que entran en un nodo es igual a las que salen, a partir de
la teoría de la conservación de la energía analizaran algunos
aspectos como la relación de las corrientes en distintos puntos del
sistema.
La primera ley de Kirchhoff es un enunciado de la conservación de
la º carga eléctrica.
Todas las cargas que entran en un punto dado en un circuito deben
abandonarlo porque la carga no puede acumularse en un punto. Las
corrientes dirigidas hacia el centro de la uniónparticipan en la ley
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de la unión como + , mientras que las corrientes que salen de una
unión están participando con –I..
Ley de nodos o ley de corrientes de Kirchhoff
En todo nodo, donde la densidad de la carga no varíe en el tiempo, la
suma de la corriente entrante es igual a la suma de la corriente
saliente.
Donde Ie es la corriente entrante e Is la corriente saliente.
De igual forma, La suma algebraica de todas las corrientes que
pasan por el nodo (entrante y saliente) es igual a 0 (cero).
.
Ley de mallas o ley de tensiones de Kirchhoff
En toda malla la suma de todas las caídas de tensión es igual a la
suma de todas las subidas de tensión.
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Donde, V+ son las subidas de tensión y V- son las caídas de tensión.
La segunda ley de Kirchhoff es una consecuencia de la ley de la
conservación de energía.Imagine que mueve una carga alrededor de
una espira de circuito cerrado. Cuando la carga regresa al punto de
partida, el sistema carga-circuito debe tener la misma energía total
que la que tenía antes de mover la carga. La suma de los
incrementos de energía conforme la carga pasa a través de los
elementos de algún circuito debe ser igual a la suma de las
disminuciones de la energía conforme pasa a través de otros
elementos. La energía potencial se reduce cada vez que la carga se
mueve durante una caída de potencial – en un resistor o cada vez
que se mueve en dirección contraria a causa de una fuente negativa
a la positiva en una batería.
De forma equivalente, En toda malla la suma algebraica de las
diferencias de potencial eléctrico debe ser 0 (cero).
Puede utilizar la ley de la unión con tanta frecuencia como lo
requiera,siempre y cuando escriba una ecuación incluya en ella una
corriente general, el número de veces que pude utilizar la ley de la
unión es una menos que el número de puntos de unión del circuito.
Puede aplicar la ley de la espira las veces que lo necesite, siempre
que aparezca en cada nueva ecuación un nuevo elemento del circuito
(un resistor o una batería) o una nueva corriente. En general, para
resolver un problema de circuito en particular, el número de
ecuaciones independientes que se necesitan para obtener las dos
leyes es igual al número decorrientes desconocidas.
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Procedimiento experimental
Materiales usados
 Fuente regulable de voltaje DC
 Voltímetro
 Amperímetro
 Interruptor
 Resitores
 Cables de conexión
Armar el circuito de la figura.
1) Se Arma el circuito como se muestra en la Graf
2) Se Mide la corriente y el voltaje en cada uno de los resistores
con el amperímetro y voltímetro.
3) Se comparalos valores obtenidoscon los valores teóricos.
4) Se Completa la tabla de datos que se presenta en la práctica
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RESULTADO
OBSERVACIONES Y DATOS:
Resistor Voltaje (V) Intensidad de
corriente (mA)
Experimental Experimental
3.20 15.00
4.60 30.00
0.20 15.00
3.00 60.00
4.80 45.00
I2
I1
I3
Ley de voltaje
Malla 1 8=(R1 + R2)I1 - R1I2 –R2I3
Malla 2 0 = -R1I1+I2(R1 +R3+R4) –I3R3
Malla 3 0 = -I1R2-I2R3+ (R2+R5+R3)I3
Obteniendo los valores por medio de sistema de ecuaciones tenemos
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I1 = 80.60 mA ; I2 = 65.80 mA ;I3 = 49.00 mA
Ya obtenida la corriente para cada resistor, podemos obtener el valor de
los voltajes.
V1 = 3.25
V2 = 4.74
V3 = 0.16
V4 = 3.01
V5 = 4.90
Resistor Voltaje (V) Intensidad de corriente (mA)
Teórico Experimental Teórico Experimental
3.25 3.20 14.80 15.00
4.74 4.60 31.60 30.00
0.16 0.20 16.80 15.00
3.01 3.00 65.80 60.00
4.90 4.80 49.00 45.00
Diferencia relativa entre valores teóricos y experimentales.
= 3.25 = 3.20 V % = 5.00
= 14.80(mA) = 15(mA) % = 1.33
= 4.74 V = 4.60 V % = 2.95
= 31.60 (mA) = 30.00(mA) % = 5.33
= 0.16 V = 0.20V % = 2.50
= 16.8 (mA) = 15.00(mA) % = 2.99
= 3.01 V = 3.00 V % = 0.33
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= 65.80 (mA) = 60.00(mA) % = 8.88
= 4.9 V = 4.80 V % = 2.04
= 49 (mA) = 45.00(mA) % = 8.16
ANÁLISIS:
Cuales cree que sean los motivos por los que no se obtuvo una
concordancia exacta.
Los motivos por lo que no se obtuvo una concordancia exacta
fue el uso de todos los decimales en la calculadora y los
errores de instrumentos y error humano.
Discusión
Los datos anteriores fueron calculados analíticamente, para
comprobar la ley de Kirchhoff, Se calculo experimentalmente las
magnitudes de intensidad de corriente, resistencia y la diferencia
de voltaje, por amperímetro y voltímetro y ley de ohm con la
finalidad de calcular los porcentajes de error y así dependiendo de
los mismos establecer si la ley de Kirchhoff tiene validez en la
realidad.
Resistencia Error ∆V (%) Error I (%)
220Ω 5.00 1.30
150 Ω 2.98 5.30
10 Ω 2.50 2.99
47Ω 0.33 8.88
100Ω 2.04 8.16
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CONCLUSIONES
Los errores que se obtuvo son bajo por lo que podemos
afirmar que la ley de kirchorff se cumple
La suma de las corrientes que entran es igual a la suma
de las corriente que salen
REFERENCIA
- Microsoft ® Encarta ® 2009.
- Física Universitaria de Sears Zemansky 12va edición
- Guía de laboratorio de física C revisión III, Espol ICF
- http://es.wikipedia.org/wiki/
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