7/17/2019 DETERMINACIÓN DE LA CARGA ELECTRICA FUNDAMENTAL

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UNIVERSIDAD CATOLICA DE SANTA MARIA

FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERIAS FISICAS Y FORMALES

PROGRAMA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL

DETERMINACIÓN DE LA CARGA ELECTRICA

FUNDAMENTAL

MATERIA : PRÁCTICAS ELECTROTECNIA

INDUSTRIAL

DOCENTE : CHIRINOS APAZA LUIS ADRIAN

ALUMNOS : PAREDES VILLEGAS ALEXANDRA

KAROL 

GRUPO

CUARTO SEMESTRE

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PRACTICA 3: LEYES DE KIRCHOFF

1. MARCO TEÓRICO

Estas leyes nos permiten resolver los circuitos utilizando el conjunto deecuaciones al que ellos responden. En la lección anterior Ud. conoció ellaboratorio virtual LW. El funcionamiento de este y de todos los laboratoriosvirtuales conocidos se basa en la resolución automática del sistema de ecuacionesque genera un circuito eléctrico.

!"#E!$ LE% & LE% 'E(E)*"&)E*+

Esta ley ,ace referencia a loa conservación de la energ-a potencial diferencia depotencial o voltaje/ teniendo en cuentan que es conservativa e independiente de latrayectoria. 0En toda trayectoria cerrada1 dentro de una red eléctrica la suma detensiones de los elementos constituyentes deben ser igual a cero2

Es decir que en el nodo 3 podemos decir que

"3 4 "5 6 "7

y reemplazando valores+ que

38 m$ 4 9 m$ 6 9 m$

y que en el nodo 5

": 4 "5 6 "7

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Es obvio que las corriente "3 e ": son iguales porque lo que egresade la bater-a debe ser igual a lo que ingresa.

*E;U)'$ LE% & LE% 'E <&!!"E)(E*+

Esta ley se refiere a la conservación de la energ-a cinética en las redes eléctricas1por lo tanto1 la corriente establecida tiene que circular por los elementos1 sin quese diluyan cargas ni tampoco se creen nuevas. or esto+ 0En un conductor deunión de dos o más elementos1 la corriente que ingresa al nudo es igual a la quesale del mismo.2

=El circui to de la f igura : es igual al circui to de la f igura 7> )o1

este reagrupamiento solo se genera para calcular la corriente delcircuito original. 'e acuerdo a la ley de &,ms

" 4 Et?!36!5

orque los electrones que salen de !3 deben pasar forzosamentepor !5 y entonces es como si e@istiera un resistor total igual a lasuma de los resistores

!3 6 !5 4 33AA &,ms

*e dice que los resistores están conectados en serie cuando estánconectados de este modo1 de forma tal que ambos sonatravesados por la misma corriente igual a

" 4 3A B 3/ ? 3AAA 6 3AA 4 A1AA83C o 813C m$

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 $,ora que sabemos cuál es la corriente que atravi esa el circuitopodemos calcular la tensión sobre cada resistor. 'e la e@presiónde la ley de &,m

" 4 D?!

se puede despejar que

D 4 ! . "

y de este modo reemplazando valores se puede obtener que laca-da sobre !5 es igual a

D!5 4 !5 . " 4 3AA . 813C m$ 4 83C mD

Estos valores recién calculados de ca-das de tensión puedenubicarse sobre el circuito original con el f in de calcular la tensióndeseada.

2. OBJETIVOS• Establecer e@perimentalmente el tipo de corriente y la forma de

trayectoria que lleva está en un circuito sea en serie o en paralelo.• 'emostrar la primera y segunda ley de "!<F&GG y familiarizar al

alumno con las mediciones de tensión1 corriente y resistencias.• Derificar las leyes de irc,,off.• Derificar el cumplimiento de la regla de irc,,off de voltajes y la regla de

corrientes.

3. MATERIALESDolt-metro $<

   $mper-metro $<• Guente de $limentación '<• Ferramientas de taller • !esistencias variables

4. ESQUEMAS

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En s!":

En #$!$%%&

'. PROCEDIMIE(TO E)PERIME(TAL1.  $rmamos el circuito de la figura1 siguiendo las indicaciones del profesor 

primero en serie las resistencias $rmar el circuito de la figura 31 calibrando

a los siguientes valores+ la fuente de tensión a 5A D1 y las resistencias !3 4:A H1 !5 4 IA H1 !7 4 8AH.

5. 'ebemos empezar a ,acer las cone@iones en serie primero del circuito conlas tres resistencias de menor a mayor y conectamos solo un volt-metrocerca a la fuente y los demás volt-metros que registren la corriente en lasresistencias

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7. !egistramos la tensión de la fuente1 registrar los valores de las resistenciasJla tensión y la corriente en cada resistencia

:. osteriormente desarmamos el circuito y ,acemos las cone@iones enparalelo con las tres resistencias de menor a mayor y conectamos solo unvolt-metro cerca a la fuente y los demás volt-metros que registren lacorriente en las resistencias

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K. !egistramos la tensión nuevamente del volt-metro del amper-metro y de lasresistencias.

*. A(ALISIS DE LOS DATOS E)PERIME(TALES

<uadro de resultados+

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LE% 'E (E)*"&)E*

  E E1 E2 E3 A

V$%&! +,!"-&

39.8 :.: I.I 8.8 A.33

V$%&! /"/&

3I.: 7.K C.5 K.3 A.A9

LE% 'E <&#&)E)(E*

  I I1 I2 I3 E

V$%&! +,!"-&

1.0' A.K A.7 A.5K 39.787

V$%&! /"/&

0. A.78 A.38 A.5: 3:.CI8

. CUESTIO(ARIO.1 C&n %&s /$+&s / '.2 V R5 6$-! 7n /"$8!$$ /% -"!-7"+& 7s$/&9

"n/"-$n/& % sn+"/& / -&!!"n+s #&%$!"/$/ / &%+$;s /"/&s9$s< -&& % $%&! / %$s !s"s+n-"$s 7+"%"=$/$s.

C.5 C&n %&s /$+&s / '.4 V R5 4.2 -&#!&>$! %$ #!"!$ s87n/$% / KIRCHOFF9 "n/"-$n/& % !!&! ?#!"n+$%.

Ley de tensiones o de corrientes+

  E E1 E2 E3 A

40

80

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16..!

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#.160

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V$%&! +,!"-&

39.8 :.: I.I 8.8 A.33

V$%&! /"/&

3I.: 7.K C.5 K.3 A.A9

ERROR 7.: A.9 A.I 7.C A.A5

Ley de componentes+

  I I1 I2 I3 E

V$%&! +,!"-&

3.AK A.K A.7 A.5K 39.787

V$%&! /"/&

A.8 A.78 A.38 A.5: 3:.CI8

ERROR A.5K A.35 A.35 A.A3 :.I3K

.3 E?#%"-$! $%87n$s ;7s+"@"-$-"&ns / %&s !!&!s #$!$ %$s #!87n+$s$n+!"&!s.

Los errores e@perimentales se deben a fallas e@perimentales que puedenser originadas por los instrumentos por la calibración de estos por el medioambiente entre otros factores que los alteran por lo tanto conforme circulael tiempo la intensidad de corriente puede variar en el e@perimento.

.4 An$%"=$! #&!7 n -"!-7"+&s #$!$%%&s !$%s -"!-7"+&s n/"s+!">7-",n / n!8<$ %-+!"-$59 %$ +ns",n n % #7n+& s

$%;$/& %+"$ -$!8$ & +ns",n / -&%$5 n& s %$ "s$ 7 %$+ns",n / %$ @7n+9 -7$n/& % -"!-7"+& &#!$ $ #%n$ -$!8$.

En circuitos reales que operan a gran escala puede ser en fábricas laMltima carga disminuye debido a toda la trayectoria que circula al llegar sibien es cierto l intensidad deber-a ser la misma es posible en camino sepierda muy poca de esta

. CO(CLUSIO(ES• Los valores de corriente y voltaje determinados por leyes de

irc,,off son muy apro@imados a los valores e@perimentales1 conerrores menores al 3AN en su mayor-a.

• La primera ley de irc,,off es válida+ en un nodo1 la suma de

corrientes entrantes es igual a la suma de corrientes salientes. <onlos valores e@perimentales1 estas sumas son casi iguales.

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