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Informe Fisica informe de laboratorio
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“CIENCIAS AGROPECUARIAS”
“ING. AGROINDUSTRAL”
CURSO: FISICA II.
TEMA: LABORATORIOS DE FISICA II
PROFESOR: Demetrio Rocha
ALUMNO: Palomino Cancino Waldir
Ruggeri
CICLO: “IV”
UNIVERSIDAD NACIONAL DE
TRUJILLO
I. PRACTICA N° 1: Mediciones
Eléctricas
II. RESUMEN:
Esta práctica experimental servirá para estudiar
circuitos más complejos que un circuito serie o
paralelo, en él se analizara el comportamiento de
la intensidad de la corriente y de la diferencia de
potencial de un circuito a régimen constante o
estacionario. Para el análisis se le aplicara las
PRACTICA N°
1
Mediciones Eléc
leyes de Kirchhoff, como una forma de aplicar la ley de conservación de una red
eléctrica.
III. OBJETIVOS:
Determinar las reglas que controlan el comportamiento de la intensidad de corriente, de la diferencia de potencial de un circuito eléctrico complejo.
Aplicar el método de corriente circulante para el análisis de circuitos.
IV. FUNDAMENTO TEÓRICO:
Las leyes de Kirchhoff son aplicaciones del principio de conservación de energía
y de carga, aplicado a la electricidad.
Régimen constante o estacionario: Un circuito se encuentra en condiciones de
régimen constante o estacionario cuando la carga no se acumula ni se pierde en un
nudo.
Nudo: Es un punto donde converge tres o más terminales de elementos del
circuito.
Malla: Es cualquier trayectoria o camino cerrado
1. Primera ley de Kirchhoff “Ley de nudos”: “La
suma algebraica de las corrientes que inciden en
cualquier nudo de un circuito en régimen estacionario es
nula”. Convencionalmente se le consideran positivas las
corrientes que llegan al nudo y negativas las que salen
del nudo
I 1+ I 2+ I 3−I 4=0
I 4=I 1+ I 2+ I 3
ΣIm=0
2. Segunda ley de Kirchhoff “Ley de
PRACTICA N°
1
Mediciones Eléc
mallas”: “La suma algebraica de los cambios de potencial que se
encuentre al recorrer el circuito o malla debe ser cero.” De acuerdo a la
polaridad de la fuente se asume un sentido para la corriente y se asigna
polaridad a cada elemento de la malla. En el análisis de malla se considera
una subida de potencial cuando al elemento se le recorre de + a -. Fig2
V –V 1 –V 2 –V 3=0
V=V 1+V 2+V 3
ΣVm=0
En el circuito de la Fig. 3. Se desea conocer las corrientes que pasan por cada
resistencia(I , I 1 , I 2 , I 3 , I 4 , I 5) , Conociendo el valor de las resistencias del voltaje
de las fuentes
Donde N: Números de nudos => N = 4
C: Número de corrientes desconocidas => C = 6
Como se tienen sus corrientes desconocidas, entonces se requieren sus ecuaciones:
Con la primera ley se obtienen tres ecuaciones => N – 1 => 4 – 1 = 3
Nudo A : I – I 1 – I 2=0
NudoB : I 1+ I 3– I 4=0
NudoC : I 2−I 3−I 5=0
Con la segunda ley se obtiene las tres ecuaciones restantes es decir:
[C−(N –1)]6 –3=3
Malla MABDNM: V – I 1R1 – I 4 R4=0
Malla ABCA: I 1R1 – I 3 R3+ I 2R2=0
Malla BCDB:I 4 R4 – I 5R5+ I 3 R3=0
V. MATERIALES Y EQUIPO :
A. Materiales:
Tablero de resistencias. 1 fuente de CC (máx. 12 v) 1 multiteste Cables conectores
MULTITESTER CABLES DE CONEXIÓN Fuente de CC (máx. 12 v)
VI. METODOLOGÍA:
Parte N°1
1. Arme el circuito de la Fig. 3
2. Ubicaren el tablero de resistencias los respectivos nudos.
3. Determinar el valor de cada resistencia; con el ohmímetro y según el
código de colores.
4. Asigna teóricamente las reglas de convenciones del circuito de la Fig. 3 (Referente a las polaridades) en tu tablero has el esquema respectivo
Parte N°2
Nota: Tenga Cuidado Con La Polaridad De Los Instrumentos
1. En la fuente de CC. Elija una tensión de 6 voltios.
2. Con el amperímetro mida la corriente de la fuente y las corrientes que
atraviesan cada resistencia anote los datos.
3. Con el voltímetro mida la caída de tensión en cada resistencia y anote en
la tabla 3.
4. Con los datos medidos experimentalmente, verifiquelas
ecuaciones establecidas teóricamente
5. Si hay error ¿Diga a que se debe?6. En el circuito de la Fig.3, aplique la segunda ley para tres mallas
diferentes y escriba las ecuaciones respectivas
7. Verifique con sus datos de la tabla 1, 2 y 3 las ecuaciones para nuevas tres mallas.
Parte N°3
1. El siguiente ejemplo es la aplicación de las leyes de Kirchhoff al
método de las corrientes circulantes. Fig.4
En la primera malla: V – I 1 R1– (I 1– I 2)R2 – I 3 R3=0
En la segunda malla:(I 2 – I 1)R2– I 2 R4 – I 2R5=¿
2. Aplique el método anterior al circuito de la Fig.3 pero con las corrientes
dadas en la Fig. 5 y escriba las ecuaciones correspondientes
3. Verifique con los datos de la tabla 1, 2 y 3 las corrientes que pasan por cada
resistencia según las ecuaciones anteriores.
4. ¿Qué comentario haría usted al método antes mencionad?
VII. RESULTADOS Y ANALISIS DE RESULTADOS:
El circuito
Parte N°1:valor de cada resistencia
Resistencia Ramp (Ω) Rt (Ω)
R1 1.52 1 500 ±5%
R2 1 1 500 ±5%
R3 0 3 200 ±5%
R4 4.8 4 700±5%
R5 4.8 5 700±5%
Parte N°2 :corriente de la fuente y las corrientes que atraviesan cada
resistencia
Voltaje de la fuente: 6 voltios
I(Amp)
I1(Amp)
I2(Amp)
I3(Amp)
I4(Amp)
I5(Amp)
83 50 33 0 50 33
V(Volt)
V1
( Volt)V2
(Volt)V3
(Volt)V4
(Volt)V5
(Volt)
12 1.2 0 5.6 5.6
LEY DE NUDOS
Nudos = 4
Ecuaciones: N-1 = 4-1= 3
Pasando en A: I-I1-I2=0 4.083 - 0.050 - 0.033 = 0 verdadero
Pasando en B: I1+I3-I4=0 0.050 + 0 – 0.050 =0 verdadero
Pasando en C: I2-I3-I5=0 0.033 – 0 – 0.033=0 verdadero
Ecuaciones:
[C−(N−1 ) ]
¿6−(3 )
¿3
LEY DE MALLAS
Primera malla MABDNA¿V−I 1R1−I 4R4=0
¿6−0.050 (1 )−0.050 ( 4.8 )=5.31NOSECUMPLE
Segunda malla BCDB ¿ I 2R2−I 3 R3−I 1R1=0
¿ (0.033 ) (1 )−( 0 ) ( 0 )−(0.050 ) (1 )=0.17NOSECUMPLE
Tercera malla BCDB ¿ I 5R5−I 3 I3−I 4R4=0
¿ (0.033 ) (4.8 )−(0 ) (0 )−(0.050 ) (4.8 )=0.0316 NOSECUMPL
En la primera malla no se cumple por que no considera las salidas de I 2R2
ni de I 5R5.
En la segunda y tercera malla no se cumple por queI 3R3 no hay corriente eléctrica pasa experimentalmente.
VIII. VIII) CONCLUSIONES:
Los valores de corriente y voltaje determinados por leyes de Kirchhoff son muy aproximados a los valores experimentales, con errores menores al 10% en su mayoría.
La primera ley de Kirchhoff es válida: en un nodo, la suma de corrientes entrantes es igual a la suma de corrientes salientes. Con los valores experimentales, estas sumas son casi iguales.
La segunda ley de Kirchhoff también es cierta: en una malla, la suma algebraica de voltajes es igual a cero. Con los valores hallados experimentalmente, la suma es prácticamente cero.
Este experimento realizado sobre las leyes de Kirchhoff es importante para un mejor entendimiento de la razón por la cual estas leyes son válidas y qué tan precisas pueden ser. El manejo de ellas es imperial: gracias a ellas se pueden resolver sin mayores complicaciones circuitos eléctricos que serían demasiado complejos de analizar mediante la reducción de los mismos a circuitos más simples.
IX. RECOMENDACIONES
Se requiere tener bien hechas las conexiones antes de encender los equipos.
Tener cuidado con el trato de los equipos y materiales.
X. X) BIBLIOGRAFIA
Guía de Laboratorio de Física C. ICF - ESPOL. Revisión IVSERWAY, Raymond. Física, Edic. 5, Pearson Educación, México, 2001.
SERWAY, Raymond A, Física, vol II. Edit. McGraw-Hill, tercera edición revisada, 1993
Anexos
Armando el circuito, con sus respectivos
nudos.
El circuito está listo para realizar nuestro experimento.
El multitester