medicion de cargas electricas

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C IE NC IAS AGROPECUARIAS” “ING. AGROINDUSTRAL” CURSO: FISICA II. TEMA: LABORATORIOS DE FISICA II PROFESOR: Demetrio Rocha ALUMNO: Palomino Cancino Waldir Ruggeri UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

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Informe Fisica informe de laboratorio

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Page 1: Medicion de Cargas Electricas

“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

Page 2: Medicion de Cargas Electricas

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

Page 3: Medicion de Cargas Electricas

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

Page 4: Medicion de Cargas Electricas

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

Page 5: Medicion de Cargas Electricas

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)

Page 6: Medicion de Cargas Electricas

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

Page 7: Medicion de Cargas Electricas

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

Page 8: Medicion de Cargas Electricas

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

Page 9: Medicion de Cargas Electricas

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.

Page 10: Medicion de Cargas Electricas

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.

Page 11: Medicion de Cargas Electricas

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

Page 12: Medicion de Cargas Electricas

Anexos

Page 13: Medicion de Cargas Electricas

Armando el circuito, con sus respectivos

nudos.

El circuito está listo para realizar nuestro experimento.

El multitester