7/29/2019 l6. Reglas de Kirchhoff

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L6. REGLAS DE KIRCHHOFFLaboratorio de Fsica II1

Escuela de FsicaUNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER

INTRODUCCINSe trata de dos 'reglas' que permiten estudiar circuitos en forma sistemtica. Estas reglas se deducen en forma directa de lasecuaciones de campo. Para formular las leyes se necesita definir algunos conceptos: i) Circuito: Un camino conductor, en el

que se encuentran fuentes de 'fem' (bateras). ii) Nudo o Nodo: Puntos en un circuito en los que se unen al menos tres

conductores. Para aplicar correctamente las leyes de Kirchhoff es necesario establecer una convencin:

Cuando, al recorrer la trayectoria, se mueve en el sentido de la corriente, la cada de potencial (RI) tiene signo (-).

Si al pasar por una fuente de 'fem' se mueve del terminal (-) al terminal (+), la 'fem' en cuestin se toma con signo (+).

OBJETIVOS Realizar el montaje de circuitos elctricos sencillos y en el manejo de aparatos de medidas elctricas. Comprobar las leyes de Kirchhoff.FUNDAMENTO TERICO

En un circuito, un nodoes un punto donde confluyen tres o ms conductores. Por los conductores que concurren al nodo circula corriente. Si hay portadores de carga (como los electrones) que se mueven hacia el nodo, tiene que estar alejndose de

este otro nmero igual de portadores.

En la figura si se designan como positivas las corrientes que se dirigen hacia el nodo y como negativas las corrientes que se

alejan de l, se tendr que,

! + ! ! ! ! = 0

La carga no se acumula ni se pierde en los nodos, es decir, la carga debe salir del nodo mediante las corrientes con la misma

rapidez con que llega a l.

TEMAS DE CONSULTAAntes de realizar este experimento usted deber poder definir y explicar los siguientes temas:

Intensidad de corriente elctrica, vector densidad de corriente J. Ley de Ohm; resistividad, conductividad y resistencia.

Regla de los nodos (principio de la conservacin de la carga elctrica).

Regla de las mallas (principio de la conservacin de la energa).

Teorema de la trayectoria para circuitos elctricos.

BIBLIOGRAFA RECOMENDADA Alonso - Finn; Fsica, Tomo II, Cap. 16. Halliday - Resnick; Fsica, Tomo II, Caps. 31 y 32. Arthur Kip; Fundamentos de electricidad y magnetismo, Cap. 7.

Goldemberg; Fsica general y experimental, Caps. 9 y 10. Sears - Zemansky; Fsica, Cap. 29.

EQUIPOFuentes de Poder (c.c.), cajas de resistencias, multmetros, cables e interruptor doble.

NOTASiempre que realice el montaje de un circuito, solicite su revisin al profesor al auxiliar.

PROCEDIMIENTOLos valores de las resistencias utilizadas durante la prctica sern establecidos por su profesor.Parte A.Ejercicios con una y dos mallas.

1. Realice el montaje del circuito indicado en la figura 1.2. Los valores de V1 y V2 son establecidos por su profesor. Manteniendo S1 y S2 cerrados, verifique mediante un

voltmetro estos valores y ajstelos si es necesario.

3. Con los valores obtenidos y la aplicando las reglas de Kirchhoff resuelva el circuito propuesto. Mientras tanto S1 y S2deben mantenerse abiertos, y las fuentes preferentemente desconectadas.

4. Utilizando un ampermetro mida las corrientes del circuito. Compare los valores de las intensidades ledas con lasobtenidas en el numeral (3), y calcule porcentaje de error.

1EstaprcticafuerevisadaporelprofesorAbelardoRuedaconlacolaboracindeZaydaPaolaReyes.

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Figura 1

Parte B.Ejercicios con dos y tres mallas.

1. Realice el mismo procedimiento anterior, para el circuito de la figura 2. Trabaje con los valores de resistencias yvoltajes dados por el profesor.

Figura 2

2. Repita el mismo procedimiento, para el circuito de la figura 3.

Figura 3

3. Compare resultados realizando este anterior ejercicio, con solo un interruptor cerrado.ANLISIS E INTERPRETACIN DE RESULTADOS

1. Tabule los resultados experimentales y sus respectivos promedios.2. Compare los resultados tericos con los experimentales.3. Calcule los porcentajes de error, entre los resultados tericos y experimentales.4. Describa posibles fuentes de error.