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PRE-INFORME DE LABORATORIO Experiencia L7 y L10: Reglas de Kirchhoff Carlos Andrés Berdugo Arias Grupo: B4A Subgrupo 2

INTRODUCCIÓN Las leyes de Kirchhoff fueron reglas propuestas por Gustav Kirchhoff, estas leyes, permiten estudiar circuitos de forma sistemática, basándonos en las corrientes presentes y los caminos que estas toman en los circuitos en serie o paralelo. También nos permite calcular intensidades de corriente cuando poseemos más de una fuente en el circuito. El método se basa principalmente en el análisis de los circuitos y los nodos que que lo componen, un nodo es un punto del circuito en el que convergen una o mas corrientes.

OBJETIVOS Objetivos Generales: 

Verificar la aplicación de las leyes de Kirchhoff

Objetivos Específicos: 



Se hara un montaje con una y dos mallas, con el fin de determinar las corrientes que las atraviesan, se hallaran valores teóricos y experimentales. Se hara un montaje con 3 mallas, y se compararan resultados con el caso anterior, con el fin de comprobar los enunciados.

RESUMEN TEÓRICO Las leyes de kirchoff, propuestas por Gustav Kirchoff, se basan en el análisis de Nodos los cuales son puntos en el circuito por donde pasa tres o mas corrientes, estas corrientes circulan por elementos llamados Mallas que son elementos cerrados del circuito, donde la sumatoria de voltajes deberá ser siempre igual a cero. En la Figura 1 se ilustran los nodos y mallas.

 Las corrientes I 2  y I 3 son la division de la corriente I 1, en estos nodos en los que se divide la Figura 1:  corriente hacemos los calculos

Como dijimos anteriormente, en base a estos nodos y mallas se realizan los cálculos. Bajo estos cálculos encontramos las reglas de Kirchhoff, estas son:

1. En cualquier nodo, la suma de las corrientes, debe ser igual a cero 2. La suma de potencial (Voltajes) a en un circuito cerrado (Malla) debe ser igual a cero Entonces, para el nodo en el que convergen las corrientes 1 2 y 3 tendremos la siguiente ecuación

I1=I2+I3

TEMAS DE CONSULTA Como dijimos anteriormente, el principal objeto de medida de las reglas de Kirchhoff es la corriente que atraviesa el cable, la corriente la podemos definir como la carga por unidad de tiempo que pasa por un punto. Esta corriente es inversamente proporcional a la resistencia del cable que atraviesa, la cual viene dada por:  =  

Podemos observar el análisis gráfico en la Figura 2

 Corte de un conductor, las lineas rojas definen la direccion de la corriente FIgura 2: 

Donde L es el largo del cable, A el área transversal del mismo, y  ρ la constante de resistividad, esta constante es una medida de la propiedad que posee un material para oponerse a el paso de corriente por unidad de longitud ( Ω.m), en un material conductor esta constante es muy baja, a diferencia de un material aislante; también es de saber que en conductores y aislantes, esta constante aumentara si se aumenta la temperatura. Cuando se evita trabajar con una constante de resistividad muy pequeña, acogemos el termino de conductividad, que como su nombre lo indica es la capacidad de un material de favorecer el paso de corriente, esta dada por =

 

Entonces, la corriente que atraviesa un circuito, depende de la resistividad del material, por tanto la corriente dependerá del área transversal que recorre. Con el fin de anular el área como variable, encontramos el termino densidad de corriente, que esta dado por

  =

  

Para los cálculos aplicando la segunda regla de Kirchhoff, hacemos uso de la ley de ohm, la cual establece una relación entre la corriente, resistencia y diferencia de potencial presente en un circuito =

RESUMEN PROCEDIMIENTO 1. Para el primer caso se hara el montaje de la Figura 3, primero, S2 estara abierto, es decir, solo habrá corriente fluyendo en la malla exterior. Despues cerraremos S2 para permitir el paso de corriente por este cable, creando dos nuevas mallas en las que la suma de potencial debe ser cero

FIgura 3: Montaje

2. En la segunda parte, se realizara el montaje de la Figura 4, y se hara análisis del circuito, comparándolo con los primeros datos

FIgura 4: Montaje

BIBLIOGRAFÍA 

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 ALONSO M., Interamericano

FINN E.

Física. Volumen II. Ed. Fondo Educativo

SERWAY, RAYMOND A. Física, tomo II. Editorial McGraw-Hill Electromagnetismo. (n.d.). Wikipedia. Consultado Marzo 14, 2014, en línea http://es.wikipedia.org/wiki/Electromagnetismo Ley de Ohm. (n.d.). Wikipedia. Consultado en Febrero 26, 2014 En línea http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Ohm