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Leyes de Kirchhoff en Circuitos Eléctricos: Experiencia de Laboratorio, Ejercicios de Física

Documento que presenta el análisis de un experimento de laboratorio sobre las leyes de Kirchhoff en circuitos eléctricos. El documento incluye la introducción, objetivos, marco teórico, datos del circuito y su análisis, así como las conclusiones obtenidas. Las leyes de Kirchhoff se basan en el principio de la conservación de la carga y son las tres leyes fundamentales para el análisis de circuitos eléctricos y electrónicos.

Qué aprenderás

  • ¿Qué significan las leyes de Kirchhoff de voltajes y corrientes?
  • ¿Cómo se aplican las leyes de Kirchhoff para el análisis de circuitos eléctricos?
  • ¿Cómo se puede verificar la aplicabilidad de las leyes de Kirchhoff en un circuito eléctrico?

Tipo: Ejercicios

2021/2022

Subido el 11/03/2022

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itamara_97 🇨🇴

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¡No te pierdas las partes importantes!

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Circuitos de corriente directa
Leyes de KIRCHHOFF
Experiencia de Laboratorio 5
Luis Daniel Guardo Flórez / T00061980 / Ing. Civil
Daniel Enrique Pupo Gallego / T00063215 / Ing. Industrial
Andrés Felipe Martínez Orozco /T00058514 / Ing. Mecánica
Iván José Tamara Pérez / T00057830 / Ing. Mecánica
Grupo G2-Subgrupo 3
Presentado A: Ingeniera Isabela Mercado
Facultad de Ciencias Básicas- Laboratorio de Física Eléctrica
Fecha de Entrega: 11 de octubre de 2021
Universidad Tecnológica de Bolívar
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¡Descarga Leyes de Kirchhoff en Circuitos Eléctricos: Experiencia de Laboratorio y más Ejercicios en PDF de Física solo en Docsity!

Circuitos de corriente directa Leyes de KIRCHHOFF Experiencia de Laboratorio 5 Luis Daniel Guardo Flórez / T00061980 / Ing. Civil Daniel Enrique Pupo Gallego / T00063215 / Ing. Industrial Andrés Felipe Martínez Orozco /T00058514 / Ing. Mecánica Iván José Tamara Pérez / T00057830 / Ing. Mecánica Grupo G2-Subgrupo 3 Presentado A: Ingeniera Isabela Mercado Facultad de Ciencias Básicas- Laboratorio de Física Eléctrica Fecha de Entrega: 11 de octubre de 2021 Universidad Tecnológica de Bolívar

Introducción

Las leyes de Kirchhoff se basan en el principio de la conservación de la carga, junto con la ley de ohm son las tres leyes fundamentales para el análisis de circuitos en electricidad y electrónica, con ellas se puede entender el comportamiento de los tres parámetros más utilizados en estas áreas que son la resistencia, el voltaje y la corriente. Para el caso de las leyes de Kirchhoff estas fueron dos leyes planteadas por el físico Gustav Kirchhoff en las cuales describe el comportamiento del voltaje y la corriente en los circuitos eléctricos, siendo la primera Ley de corrientes de Kirchhoff y la segunda Ley de voltajes de Kirchhoff, Estas leyes de voltaje y corriente son dos métodos muy utilizados en el análisis de circuitos eléctricos. Al aplicar estos métodos podemos determinar valores desconocidos de corriente, voltaje y resistencia en circuitos resistivos, que establecen el comportamiento de la electricidad en ciertos puntos llamados nodos, a partir de la ley de la conservación de la energía, la experiencia de laboratorio pretende confirmar estas leyes y entender el comportamiento de la corriente eléctrica en puntos específicos en un circuito de corriente continua y el voltaje en diferentes mallas. Objetivos :  Estudiar, comprender y aplicar las leyes de Kirchhoff

Marco teórico

Las leyes de Kirchhoff Las leyes de Kirchhoff para la corriente y el voltaje se encuentran en el corazón del análisis de circuitos. Con estas dos leyes, más las ecuaciones para componentes individuales (resistor, condensador, inductor), tenemos el conjunto de herramientas básicas que necesitamos para comenzar a analizar circuitos. La Ley de Corrientes de Kirchhoff dice que la suma de todas las corrientes que fluyen hacia un nodo es igual a la suma de las corrientes que fluyen fuera del nodo.  Ley de voltaje de Kirchhoff: la suma de voltajes alrededor de una malla es cero. También puede establecer la ley de voltaje de Kirchhoff de otra manera: la suma de los aumentos de voltaje es igual a la suma de las caídas de voltaje alrededor de una malla. Si un circuito tiene varias mallas, la ley de voltaje de Kirchhoff es verdadera para todas las mallas.

0.13mA 0.6mA -0.46667mA -1.2667mA 0.8mA

ANÁLISIS

Comprobación ley de mallas

  1. Sume las diferencias de potencial en cada uno de los elementos del circuito para cada malla. Registre sus cálculos en la tabla 5. Malla M1 Vab+ Vbc +Vcd= 0V M2 Vcd + Vce + Vef= -6.72V M3 Vef + Vhf + Vgh= -6. abgh (Vab – Vcd) + Vgh= -15.64V abef Vab + Vef= -11.36V cghd Vcd + Vgh= -14.
  2. ¿Se cumple la ley de las mallas? ¿por qué? R//: Solo en la primera malla se cumple ya que las sumas dan igual a cero. En las demás no ya qué las sumatorias de las caídas de tensión y de la sumatoria de mallas no son iguales a 0. Según la ley de conservación de energía.
  3. ¿Si no resulta lo que se espera, a qué se deberá? R//: Esto puede deberse a un error de conexión desde la fuente hasta la resistencia, de este modo la diferencia de potencial puede verse afectada por este factor.
  4. ¿Si realiza el recorrido en sentido contrario, también se cumple la ley de las mallas? ¿Cuál es la diferencia? Si se cumple. El símbolo de este cambiaria y estaría en sentido contrario, es decir, Si antes era positivo, ahora sería negativo, pero la carga en si sería la misma pero ahora en sentido contrario. Por lo tanto, el resultado debe seguir siendo cero.
  1. ¿Por qué Vce es cero? Esta diferencia de potencial es igual a 0 debido a que la intensidad eléctrica que recorre ese segmento del circuito es 0 el potencial eléctrico también lo es.
  2. Sume las corrientes que salen en cada nodo. Registre sus datos en la tabla 6. Nodo entra Sale C I1=1.8933mA I2 + I3= 1.8933mA E I3=2.1733mA I4 + I5=2.1733mA F I4=2.5467mA I3 + I5=1.8mA D I3=2.1733mA I1 + I2=1.6133mA
  3. ¿Se cumple la ley de los nodos? ¿Por qué? En el nodo C, si se cumple la ley ya que la suma de las corrientes que salen es igual a las que entran a ese nodo. En el nodo E quizás no se cumpla debido a un error a la hora de redondear los datos Y en los demás nodos no, ya que la suma de las corrientes que entran en ese nodo no es igual a la suma de las corrientes que salen.
  4. ¿Si no resulta lo que se espera, a qué se deberá? La conexión de los nodos no era la adecuada, debido a la cantidad de cables es posible que se halla conectado alguno de forma errónea o que no se halla conectado en el lugar indicado.
  5. Aplique las leyes de Kirchhoff para encontrar una expresión que nos permita calcular las corrientes en el circuito en términos de las resistencias y fem. Registre los resultados en la tabla 7. I= V / R

I5= 1.8933mA 1.8933 100%

  1. Observe todas las medidas que cambian (corrientes y diferencias de potencial) respecto al circuito inicial y de una explicación. Estas medidas cambian con respecto al circuito inicial debido a que las mediciones tienden a tener errores implícitos, ya sea en el material del cable o en los factores externos, resistencias que se desconectan o dañan, multímetros dañados, entre otros. Lo cual causa que los valores obtenidos no sean siempre confiables y mucho menos iguales a los iniciales debido a lo explicado anteriormente

Conclusión

Para concluir decimos que es posible verificar y comprobar las leyes Kirchhoff para circuitos como en la teoría y en la práctica, teniendo los cálculos hechos teóricamente pudimos verificar que si se cumplen las leyes de Kirchhoff tanto para la corriente que pasas por los nodos como para los voltajes en las mallas y que la suma de ellos es igual cero. Al tener los resultados de esta practica logramos comprender que muchos de los valores son relativos y no siempre se comportan de forma que uno espera que pase como al principio de la experiencia.