PRACTICA ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO LEYES DE KIRCHHOFF UNAM FI

1. L
FRANCISCO M. PÉREZ R., J. CARLOS CEDEÑO V., JUAN M. GIL P.
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Alumnos Rol desempeñado Firma
Grupo Brigada Fecha de realización
1. Objetivos de aprendizaje
OBJETIVO GENERAL: El alumno conocerá el comportamiento de las variables eléctricas
en circuitos resistivos en serie y paralelo. Aplicará las leyes de Kirchhoff en el análisis de
circuitos resistivos.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
 Demostrar experimentalmente que la suma algebraica de las diferencias de
potencial en una malla es nula, así como también lo es la suma algebraica de las
corrientes que coinciden en un nodo
 Inferir las leyes de Kirchhoff a partir de resultados experimentales
2. Introducción
Gustav Robert Kirchhoff (1824 - 1887)
Fue un físico prusiano cuyas principales contribuciones científicas estuvieron en el campo
de los circuitos eléctricos, la teoría de placas, la óptica, la espectroscopía y la emisión de
radiación de cuerpo negro. Kirchhoff propuso el nombre de radiación de cuerpo negro en
1862.
En 1845, formuló dos leyes fundamentales en la teoría clásica de circuitos eléctricos:
Ley de los nodos o ley de las corrientes. La suma de corrientes que entran a un
nodo es igual a la suma de las que salen (Todas las corrientes entrantes y salientes
en un nodo suman 0). Esto equivale a decir que los electrones que entran a un nodo
en un instante dado son numéricamente iguales a los que salen. Los nodos no
acumulan materia (electrones).
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2. LEYES DE KIRCHHOFF
FRANCISCO M. PÉREZ R., J. CARLOS CEDEÑO V., JUAN M. GIL P.
Ley de las "mallas" o ley de voltajes. La suma de caídas de voltaje en un tramo
que está entre dos nodos es igual a la suma de caídas de tensión de cualquier otro
tramo que se establezca entre dichos dos nodos.
Las dos leyes de la electricidad de Kirchhoff representan en el plano eléctrico los
principios de conservación de la masa y de la energía. Son utilizadas para obtener los
valores de intensidad de corriente y potencial en cada punto de un circuito eléctrico.
3. Equipo y Material
Foto 1
Fuente 0-60 [V] y 0-33[A]
de c.d.
Foto 2
Multimetro digital con
cables
Foto 3
Tableta de proyectos
(protoboard)
Foto 4
4 Resistencias de
150,220,330 y 470 Ω
4. Desarrollo
Actividad 1 Circuito de resistores en serie
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3. LEYES DE KIRCHHOFF
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Empleando el equipo y material propuesto, diseña un circuito en serie y energízalo con la
fuente de voltaje a 12 [V]. Realiza las mediciones de diferencia de potencial y de corriente
eléctrica en cada elemento. Aplica la regla de conexión del multímetro según corresponda.
Equipo y material:
a. Multímetro digital con cables
b. Resistores de valores diversos
c. Tableta de proyectos (protoboard)
d. Fuente de 0-60V y 0-3.3 A de c.d
En el siguiente espacio dibuja el diagrama eléctrico del circuito, anota los resultados de las
mediciones realizadas y plantea las ecuaciones que representan a un circuito en serie.
Conclusiones del experimento
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4. LEYES DE KIRCHHOFF
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Actividad 2 Circuito de resistores en paralelo
Empleando el equipo y material propuesto, diseña un circuito en paralelo y energízalo con
la fuente de voltaje a 10 [V]. Realiza las mediciones de diferencia de potencial y de
corriente eléctrica en cada elemento. Aplica la regla de conexión del multímetro según
corresponda.
Equipo y material:
a. Multímetro digital con cables
b. Resistores de valores diversos
c. Tableta de proyectos (protoboard)
d. Fuente de 0-60V y 0-3.3 A de c.d
En el siguiente espacio dibuja el diagrama eléctrico del circuito, anota los resultados de las
mediciones realizadas y plantea las ecuaciones que representan a un circuito en paralelo.
Conclusiones del experimento
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5. LEYES DE KIRCHHOFF
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Actividad 3 Circuito mixto de resistores
Empleando el equipo y material propuesto, diseña un circuito serie-paralelo y energízalo
alimentado con la fuente de voltaje a 15 [V]. Realiza las mediciones de voltaje y de
corriente eléctrica de cada elemento y analiza el comportamiento. Aplica la regla de
conexión del multímetro según corresponda.
Equipo y material:
a. Multímetro digital con cables
b. Resistores de valores diversos
c. Tableta de proyectos (protoboard)
d. Fuente de 0-60V y 0-3.3 A de c.d
En el siguiente espacio dibuja el diagrama eléctrico del circuito, anota los resultados de las
mediciones realizadas.
Conclusiones del experimento
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6. LEYES DE KIRCHHOFF
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Actividad 4 Aplicación de las Leyes de Kirchhoff
Considerando los valores nominales de voltaje y corriente (datos del fabricante), de los
focos proporcionados por el alumno, realiza los cálculos necesarios (resistencia y
potencia), para encontrar el resistor que permita el funcionamiento correcto e
independiente de cada foco. El valor de la diferencia de potencial proporcionada por la
fuente, será indicado por tu profesor.
Arma el circuito en la tableta de proyectos, energízalo y verifica que se cumplan las leyes
de Kirchhoff.
En el siguiente espacio dibuja el diagrama eléctrico del circuito, anota tus lecturas y
ecuaciones correspondientes.
Conclusiones del experimento
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7. LEYES DE KIRCHHOFF
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5. Bibliografía
 Jaramillo G., A. Alvarado. Electricidad y Magnetismo. Segunda edición. Ed. Trillas,
México, 2004.
 Serway R., J.W. Jewett. Electricidad y Magnetismo. Sexta edición. Ed. Thomson. México,
2005.
 Sears F., M. Zemansky, H. Young. Física Universitaria. Undécima edición. Ed. Pearson.
México, 2004.
 Tipler, P. A.: Física para la ciencia y la tecnología .Vol. 2, Ed. Reverté, España, 2003.
 Resnick R.,D. Halliday, K. Krane: Física. Vol. 2, Ed. CECSA, México, 2005.
6. Cuestionario previo
1. Enuncia las leyes de Kirchhoff para el análisis de circuitos eléctricos
2. Investiga como se utiliza el código de colores para determinar el valor de un resistor
3. Investiga el comportamiento de la corriente eléctrica y de la diferencia de potencial en
una conexión de resistores en serie; escribe la expresión matemática para la obtención de
la resistencia equivalente. Dibuja un circuito que ejemplifique.
4. Investiga el comportamiento de la corriente eléctrica y de la diferencia de potencial en
una conexión de resistores en paralelo; escribe la expresión matemática para la obtención
de la resistencia equivalente. Dibuja un circuito que ejemplifique.
5. ¿Qué es la resistencia interna de una fuente?