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PRACTICA N°7: PRIMERA LEY DE KIRCHHOFF MELISA JULIETH BARRIOS BUSTAMANTE DARIO FERNANDO PIMIENTA MEDINA JOSE DAVID SALAS PERALTA LUIS ALFONSO VALDES CABARCA DOCENTE: SARITA RODRIGUEZ DIAZ FISICA ELECTRICA Y MAGNETICA FECHA DE REALIZACION: 18 / 05 / 2022 FECHA DE ENTREGA: 25 / 05 / 2022 GRUPO C1 – INGENIERIA CIVIL PRACTICA N°7: PRIMERA LEY DE KIRCHHOFF UNIVERSIDAD DE LA GUAJIRA FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL INTRODUCCION. Las leyes de Kirchhoff fueron formuladas por Gustav Kirchhoff en 1845, mientras aún era estudiante. Son muy utilizadas en ingeniería eléctrica e ingeniería electrónica para obtener los valores de la corriente y el potencial en cada punto de un circuito eléctrico. Surgen de la aplicación de la ley de conservación de la energía. Las leyes de Kirchhoff del voltaje y la corriente están en el corazón del análisis de circuitos. Con estas dos leyes, más las ecuaciones para cada componente individual (resistor, capacitor, inductor), tenemos el conjunto de herramientas básicas que se necesitan para comenzar a analizar circuitos. Ambas leyes de circuitos pueden derivarse directamente de las ecuaciones de Maxwell, pero Kirchhoff precedió a Maxwell y gracias a Georg Ohm su trabajo fue generalizado. Estas leyes son utilizadas para hallar corrientes y tensiones en cualquier punto de un circuito eléctrico. OBJETIVOS. OBJETIVO GENERAL • Determinar por cálculo la relación entre la suma de las corrientes que entran en una unión de un circuito eléctrico y la corriente que sale de una unión. OBJETIVOS ESPECÍFICOS • Entender los conceptos básicos de circuitos eléctricos • Familiarizarse con el uso del multímetro en modo de voltímetro y de amperímetro. • Verificar la primera ley de Kirchhoff. MARCO TEORICO. Esta ley también es llamada ley de nodos o primera ley de Kirchhoff y es común que se use la sigla LCK para referirse a esta ley. La ley de corrientes de Kirchhoff nos dice que: La LCK solo es válida si la densidad de carga se mantiene constante en el punto en el que se aplica. Considere la corriente entrando en una lámina de un condensador. Si uno se imagina una superficie cerrada alrededor de esa lámina, la corriente entra a través del dispositivo, pero no sale, violando la LCK. Además, la corriente a través de una superficie cerrada alrededor de todo el capacitor cumplirá la LCK entrante por una lámina sea balanceada por la corriente que sale de la otra lámina, que es lo que se hace en análisis de circuitos, aunque cabe resaltar que hay un problema al considerar una sola lámina. - DATOS. MATERIALES. • Resistencias varias. • Cables de conexión. • Multímetros análogos y/o digital. • Material fotocopiado. • Protoboard. PROCEDIMIENTOS. Ley de Corriente Nota: Antes de conectar el miliamperímetro para medir la corriente desconectar la fuente de alimentación desconectando algún cable. Hacer esto mismo cada vez que se cambie el medidor. • Conectar el circuito de la figura No 2 con V= 9 v, utilizar los valores de R1, R2, R3 R4 etc. dados por la tabla No 1. Medir y anotar en la tabla No 2 las corrientes IT en A; I2 e I3 en B; IT en C, e I5, I6, I7 e IT en D. Sumar las corrientes I2 e I3 y anotar las sumas en las columnas correspondientes. Sumar también las corrientes I5, I6 e I7 y anotar la suma en la columna correspondiente. 2) Conectar el circuito de la figura No 1 empleando los valores de resistencia R1= ohmios R2= y R3 = ohmios. Ajustar la salida de fuente de alimentación a V = 10 V. Medir y anotar en la tabla No 3 las corrientes IT en A: I1, I2, I3 y IT en B y anotar la suma en la tabla No 3. CALCULOS Y RESULTADOS. CONCLUSION. Como notamos los porcentajes de error son muy bajos, podemos afirmar que la ley de Kirchhoff se cumple, confirmando que en un circuito eléctrico la suma de las corrientes que entran a un nodo es igual a la suma de las corrientes que salen del mismo y que en un circuito eléctrico la suma algebraica de las diferencias de potencial en cualquier malla es igual a cero. PREGUNTA – RESOLUCION PREGUNTAS 1. ¿Enuncie la ley de Kirchhoff para corriente y escriba su fórmula? La ley de corriente de Kirchhoff: La ley de la corriente de Kirchhoff dice que la suma de todas las corrientes que fluyen hacia un nodo es igual a la suma de las corrientes que salen del nodo. Se puede escribir como: 2. Comentar las mediciones de la tabla No2, calcule el error cometido y sus posibles causas. Tabla N°2 IT en A I1 I23 I4 IT en B I1+ I23 + I4 mA 21.7 0.7 2.9 16.4 21.7 20 A través de la tabla se puede observar que en el nodo A y B, la intensidad total es la misma, de 21.7 mA. También que el valor calculado de la intensidad total por medio del multímetro, es diferente con respecto al valor calculado con la suma de sus intensidades por partes, donde directamente del multímetro da 21.7 mA, mientras que sumando I1+ I23 + I4, obtenemos un valor de 20. Error cometido El error cometido con respecto a los datos obtenidos de 21.7mA con el multímetro y de 20mA con la suma de sus intensidades parciales, es del 7.83%. Esto puede darse debido a factores como, imprecisión en la toma de datos, el número de decimales escogidos para calcular, la precisión en el multímetro para medir la corriente. PROBLEMA DE DISEÑO. Diseñar un circuito serie paralelo con tres ramas en el circuito paralelo, de modo que las corrientes de las ramas estén en relación 1:2:3 (aproximadamente) y la corriente total del circuito sea de 6 mA. Emplear las resistencias mencionadas en esta práctica que den la mayor aproximación a la relación deseada. Dibujar un esquema del circuito indicando los valores de las resistencias elegidas y la tensión de alimentación V. Presentar todos los cálculos. Diseñar una tabla y anotar los valores de la corriente uno, dos y tres y la repentina relación I1: I2: I3. . TOTAL 1 2 3 RESISTENCIA 1.5 ohmio 2.75 ohmio 5.5 ohmio 8.25 ohmio VOLTAJE 9V 9V 9V 9V INTENSIDAD 6 mA 3.27 mA 1.635 mA 1.09 mA WEBGRAFIA. • PRACTICAS DE ELECTRICIDAD DE ZABAR. • FÍSICA SERWAY TOMO 2 • FISICA HALLIDAY RESNICK. ANEXOS.
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