Lab4 Leyes de Kirchhoff v2 LABO COMPLETAR

ELECTRICIDAD

LABORATORIO Nº 4

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Leyes de Kirchhoff 

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Alumno (s):

Grupo

:

Semestre

:

Fecha de entrega

:

Profesor: Hora:

Nota:

Nro. DD-106 Página 1/2

Laboratorio de Electricidad Tema :

Código

Leyes de Kirchhoff

Semestre: Grupo

Nota:

Apellidos y Nombres:

Tema : “LEYES DE KIRCHHOFF”

Nombre:

  

Código Fecha Grupo Lab.

Comprobar la primera ley de Kirchhoff. Determinar la resistencia en paralelo. Comprobar la segunda ley de Kirchhoff. Determinar la resistencia en serie.

II. MATERIAL Y EQUIPO     

:

Lab. Nº :

I. OBJETIVOS 

:

Circuito de ensayo. Fuente de tensión continua UB de 0 a 30 VDC. Multímetros: analógico y digital. Resistencias: R1 = 330 Ω, R2 = 1 kΩ, R3 = 4.7 k Ω. Dos multímetros: analógico y digital.

III. Seguridad en la ejecución del laboratorio

Tener cuidado con el tipo y niveles de voltaje que suministran a las tarjetas

Antes de utilizar el multímetro, asegurarse que está en el rango y magnitud eléctrica adecuada.

Tener cuidado en la conexión y en la desconexión de los equipos utilizados

04

4

Laboratorio de Electricidad Tema :

Nro. DD-106 Página 2/2 Código

Leyes de Kirchhoff

Semestre: Grupo

Nota:

Apellidos y Nombres:

: :

Lab. Nº :

IV. FUNDAMENTO TEÓRICO PRIMERA LEY DE KIRCHHOFF (ley de los nodos) 



“La suma de las corrientes que entran en un nodo es igual a la suma de las corrientes que salen de él”. “En todo punto nodal es nula la suma de todas las corrientes”.

Conexión en paralelo

Tensión

Intensidad

Resistencias y conductancias

Relaciones

Todas las resistencias están a la misma tensión U

4

LEYES DE KIRCHHOFF

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SEGUNDA LEY DE KIRCHHOFF (ley de las mallas) La suma de todas las tensiones parciales a lo largo de un circuito cerrado (de sentido de circulación arbitrario) es cero.

LEYES DE KIRCHHOFF

V.

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PROCEDIMIENTO PARTE UNO: Primera ley de Kirchhoff 1.

Realizar el circuito según el esquema eléctrico y conectar a la fuente de alimentación variable hasta conseguir una tensión en el voltímetro de U = 12 V. .

OJO:  Amperímetro: multímetro analógico Voltímetro: multímetro digital

2.

Medir con el voltímetro digital y el amperímetro analógico los valores dados en la tabla.

U

Cálculo Teórico

Lectura de Medición

12

12.07 V

1/RT =1/R1+1/R2+1/R3

40.4mA

1/RT=1/470+1/1000+1/4700=299.36 Ω

IT 

3.

4.

I1

25.86 mA=0.02586 A

I2

12.22mA=0.01222 A

I3

2.25 mA=0.00225 A

Coloque sus cálculos aquí:

Calcular los cuatro valores de resistencias y conductancias a partir de la tensión y corriente medidos. Colocar los valores en la tabla. U=12V

I1=25.86mA

R1=12/0.02586=464.04Ω

G1 =0.02586/12=0.002155 S

U =12V

I2=.225mA

R2=12/0.01222=982Ω

G2 =0.01222/12=0.001018 S

U=12V

I3 =25mA

R3=12/0.00225=5333.4 Ω

G3=0.00225/12=0.0001875 S

U=12V

I T=40.4mA

R T =12/0.0404 =297.029 Ω

G T =0.0404/12=0.003366 S

Escriba la ecuación de Kirchhoff para el nodo indicado y calcule con las lecturas medidas el valor de la corriente total. ¿Es igual el resultado al medido directamente (I T)? ¿Por qué? I1+I2+I3=IT

0.02586+0.01222+0.00225=0.0404 A

LEYES DE KIRCHHOFF Ecuación:

5.

Página 3/6 Resultado:

¿Cómo se expresa la primera ley de Kirchhoff.?

La sumatoria de las corrientes que dentran aun nodo es igual a la sumatoria de las corrientes que salen del nodo. 6.

Determine el error relativo entre la resistencia total calculada con valores nominales y la resistencia total obtenida con los valores medidos. ¿Qué magnitud se espera como máximo de este error?. Indique la razón. Error: E% = (100) (R

Valor nominal

/ R CALCULADO

Valor medido

Rtotal =299.36 Ω

7.

MEDIDO – R CALCULADO )

Rtotal =

297.029 Ω

E% -0.78

Para sustituir la resistencia R 2 en el circuito, por una resistencia R X , ¿ cuál debe ser el valor de la resistencia RX para que resulte una resistencia R’ total = 20 Ω?

1 '

 Rtotal 

1 

 R1

1 

 R X 

1 

 R3

Coloque sus cálculos aquí:

 R X   ..........   ....... 8.

En el circuito empleado, ¿Cuál de las conductancias es la que conduce más corriente?

…………………………............................................................................................................................... 9.

¿Si se retira una de las resistencias, qué ocurre con la corriente por las otras resistencias? a) b) c) d) e)

La corriente aumenta en las otras resistencias. La corriente disminuye en las otras resistencias. La corriente total aumenta. La corriente total disminuye. Ninguna de las anteriores.

LEYES DE KIRCHHOFF

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PARTE DOS: Segunda ley de Kirchhoff 1.

Realizar el circuito según el esquema eléctrico y conectar a la fuente de alimentación variable hasta conseguir una tensión en el voltímetro de U = 12V.

OJO:  Amperímetro: multímetro analógico Voltímetro: multímetro digital

2.

Medir con el voltímetro digital y el amperímetro analógico los valores dados en la tabla. Para medir U 1, U2 y U3  deberá desplazar   las puntas del voltímetro a los puntos indicados por los extremos de la flecha, respetando siempre la polaridad.

Cálculo teórico

UB

12V

I

Lectura de medición 12v 1.92 mA=0.00192 A

U1

0.91 v

U2

1.93 v

U3 

9.14v

U4

11.96 v

Coloque sus cálculos aquí:

RT=R1+R2+R3=470+1000+4700=6170 Ω

LEYES DE KIRCHHOFF

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¿Cuántas corrientes se pueden medir en el circuito?

SOLO SE PUEDE MEDIR UNA SOLA CORRIENTE YA QUE ESTA EN SERIE Devolver los multímetros al docente.

VI. CÁLCULOS 1.

Calcular la tensión total U total a partir de las tensiones parciales medidas en el ítem V parte dos.

Utotal = ……………V1+V2+V3…........................ = …0.91V+1.93V+9.14V … = …………11.98 V……... (Fórmula) (Valores) (Resultado) 2.

¿Es igual Utotal a UB o a U? Indique la razón. EXISTE UNA MINIMA VARIACION DE ENTRE EL UB , U4 Y U TOTAL

3.

¿Exprese en sus propias palabras la segunda ley de Kirchhoff? LA SUMA DE LOS VOLTAJES ALREDEDOR DE UN CIRCUITO CERRADO DEBE SER IGUAL A CERO

4.

Calcular la resistencia total R total con los valores nominales de las resistencias.

Rtotal =

5.

………R1+R2+R3 ……......................= 470+1000+4700 = (Fórmula) (Valores)

6170 Ω (Resultado)

Calcular la resistencia total R total a partir de los valores de tensión y corriente según lo medido en el ítem V parte dos.

Rtotal = ……………UB/I…....................... = …………………12./0.00192..................... = ……6250 Ω…………... (Fórmula) (Valores) (Resultado) 6.

Determine el error relativo entre la resistencia total calculada con valores nominales y la resistencia total obtenida con los valores medidos. ¿Qué magnitud se espera como máximo de este error? Indique la ra zón.

Error: E% = (100) (R MEDIDO – R CALCULADO ) / R CALCULADO Valor nominal Rtotal =

6170

Valor medido Rtotal =

6250

E% -1.28

............................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................

LEYES DE KIRCHHOFF

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VI. OBSERVACIONES Y/O CONCLUSIONES (dar como mínimo siete de cada una) ......................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................