Versin: 1.0 Fecha: Septiembre de 2013

ESCUELA DE INGENIERA ELCTRICA Y ELECTRNICA

LABORATORIO DE CIRCUITOS ELCTRICOS I

PRCTICA N 1 - GUA

COMPROBACIN DE LA LEY DE OHM Y LAS LEYES DE KIRCHHOFF

Agosto- Diciembre de 2014

Laboratorio de Circuitos Elctricos I Gua Prctica N 1

rea de Sistemas de Potencia - Escuela de Ingeniera Elctrica y Electrnica

ndice

1 INTRODUCCIN GENERAL ............................................................................. 1 1.1 Ley de Ohm ................................................................................................ 1

1.2 Leyes de Kirchhoff ...................................................................................... 1

1.3 Resistencia equivalente .............................................................................. 2

2 OBJETIVOS ...................................................................................................... 2

2.1 GENERAL .................................................................................................. 2

2.2 ESPECFICOS ........................................................................................... 2 3 MATERIALES Y EQUIPOS ............................................................................... 3

4 DESARROLLO TERICO PREVIO ................................................................... 3 5 DESARROLLO EXPERIMENTAL ...................................................................... 4

6 BIBLIOGRAFA RECOMENDADA ..................................................................... 5

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1 INTRODUCCIN

1.1 Ley de Ohm Esta ley fue enunciada en 1827 por George Ohm en el libro mathematisch bearbeitetduda alguna es una de las mssencilla de todas. Dicha ley establece que directamente proporcional a la corriente que circula por ellade Ohm puede ser expresada en cualquiera de las siguientes formas:

En forma nemotcnica puede recordarse a travs del tringulo que relaciona las tres variables (resistencia, tensin e intensidad).

Figura 1.

Cabe recordar que esta ley es una propiedad especfica de ciertos materiales y no es una ley general del electromagnetismo como la ley de Gauss, por ejemplo

1.2 Leyes de KirchhoffLas leyes de Kirchhoffenerga y la carga en los1845 por Gustav KirchhoffCualquier circuito puede resolverse por medio de la aplicacin de las leyes de Kirchhoff (tensin y corriente)del mismo se encuentren en serie o en paralelo.

Ley de corrientes: corrientes que se dirigen a tal punto y de las que salen de l es igual a cero.

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INTRODUCCIN GENERAL

Esta ley fue enunciada en 1827 por George Ohm en el libro Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet (Trabajos matemticos sobre los circuitos elctricos

una de las ms importantes leyes de los circuitos elctricos y la ms . Dicha ley establece que la tensin a travs de una resistencia es

directamente proporcional a la corriente que circula por ella. Comode Ohm puede ser expresada en cualquiera de las siguientes formas:

En forma nemotcnica puede recordarse a travs del tringulo que relaciona las tres variables (resistencia, tensin e intensidad).

Tringulo nemotcnico para aplicacin de la ley de Ohm

Cabe recordar que esta ley es una propiedad especfica de ciertos materiales y no es una ley general del electromagnetismo como la ley de Gauss, por ejemplo

Leyes de Kirchhoff leyes de Kirchhoff son dos igualdades que se basan en la

y la carga en los circuitos elctricos. Fueron descritas por primera vez en Gustav Kirchhoff. Son ampliamente usadas en ingeniera elctrica

Cualquier circuito puede resolverse por medio de la aplicacin de las leyes de (tensin y corriente), ya que su validez no depende de que las conexiones

del mismo se encuentren en serie o en paralelo.

En cualquier punto de un circuito, la suma algebraica de las corrientes que se dirigen a tal punto y de las que salen de l es igual a cero.

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Die galvanische Kette, circuitos elctricos). Sin

de los circuitos elctricos y la ms la tensin a travs de una resistencia es

Como ecuacin, la ley de Ohm puede ser expresada en cualquiera de las siguientes formas:

En forma nemotcnica puede recordarse a travs del tringulo que relaciona las tres

Tringulo nemotcnico para aplicacin de la ley de Ohm

Cabe recordar que esta ley es una propiedad especfica de ciertos materiales y no es una ley general del electromagnetismo como la ley de Gauss, por ejemplo [1].

conservacin de la Fueron descritas por primera vez en

ingeniera elctrica. Cualquier circuito puede resolverse por medio de la aplicacin de las leyes de

, ya que su validez no depende de que las conexiones

En cualquier punto de un circuito, la suma algebraica de las corrientes que se dirigen a tal punto y de las que salen de l es igual a cero.

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Ley de tensiones: La suma algebraica de las cadas de voltaje a travs de cualquier trayectoria cerrada de un circuito, es igual a cero.

1.3 Resistencia equivalente El concepto de resistencia equivalente nace a partir de las reducciones de resistencias en serie y paralelo y es una consecuencia directa de aplicar la ley de Ohm y las leyes de Kirchhoff. Se denomina resistencia equivalente de una asociacin de resistencias (R1, R2,, Rn) respecto de dos puntos A y B (Figura 2), a aquella resistencia (Req) que conectada a la misma diferencia de potencial (VAB), demanda la misma intensidad. Esto significa que ante las mismas condiciones, la asociacin y su resistencia equivalente disipan la misma potencia [3].

Resistencias en paralelo

1 1

Resistencias en serie

Figura 2. Resistencias conectadas en paralelo y serie

2 OBJETIVOS

2.1 GENERAL Comprobar experimentalmente la ley de Ohm y las leyes de Kirchhoff mediante medicin de tensiones y corrientes en un circuito elctrico.

2.2 ESPECFICOS Interpretar adecuadamente el esquema de un circuito elctrico. Adquirir destreza en el montaje de circuitos elctricos.

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Aprender a medir las variables de tensin y corriente en un circuito elctrico. Utilizar la ley de Ohm y las leyes de Kirchhoff para el anlisis de circuitos

elctricos en un caso real. Emplear herramientas de simulacin computacional como apoyo al anlisis de

circuitos elctricos.

3 MATERIALES Y EQUIPOS

Tabla 1. Listado de fuente, cargas y equipos de medicin a emplear FUENTE

Cantidad Nombre del elemento Marca / Modelo Especificaciones

1 Fuente de tensin DC BK PRECISION VSP12010 o

MINIPA MPL-3303 o Salida del rectificador

120 VDC, 10A

CARGAS Cantidad Nombre del elemento Marca / Modelo Especificaciones

1 Mdulo de resistencias IGT_MCI-1400 70 V, 5 A max por

salida EQUIPOS DE MEDIDA

Cantidad Nombre del elemento Marca / Modelo Especificaciones 1 Multmetro digital Fluke / 117 Ver manual 1 Vatmetro Extech EX 380660 Ver manual 1 Pinza multimtrica AEMC 514 Ver manual

OTROS Cantidad Nombre del elemento Marca / Modelo Especificaciones

10 Conductores - Diferentes tamaos

4 DESARROLLO TERICO PREVIO

Comprender la ley de Ohm y las leyes de Kirchhoff (revisar bibliografa relacionada).

Calcular los parmetros elctricos del circuito experimental de la prctica (ver Figura 3).

Simular el circuito objeto de la prctica, para comprobar los valores calculados (ver Figura 3).

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Determinar en qu rangos emplear los equipos de medida, para la determinacin de todas las variables del circuito (revisar manuales de los equipos de medicin).

Determinar la manera de conectar los diferentes equipos de medida.

5 DESARROLLO EXPERIMENTAL

Para la prctica se requiere montar el circuito mostrado en la Figura 3. Los valores de las resistencias y de la fuente de tensin se indican en la Tabla 2.

Figura 3. Circuito elctrico para verificacin de la ley de Ohm y las leyes de Kirchhoff

Tabla 2. Valores a emplear en el circuito de la Figura 3. Parmetro Valor

V1 50 V R1 25 R2 14,3 R3 50 R4 20

Los pasos a seguir para el desarrollo de la prctica son los siguientes: Identificar todos los materiales y equipos a emplear. Identificar y medir con el multmetro los valores de cada una de las resistencias

en el mdulo de resistencias IGT_MCI-1400. Consignar los resultados en la Tabla 2 del informe de la prctica.

Encender la fuente de tensin y verificar con el multmetro el valor en su salida. Ajustar la fuente de tensin en el mnimo valor y apagar la misma. Realizar la conexin de las resistencias y medir la resistencia equivalente (indicar

el valor medido en el numeral.4.2 del Informe).

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Realizar la conexin del circuito incluyendo en este los equipos de medida. Verificar el montaje antes de energizar el circuito (solicitar la revisin de su

compaero de grupo y la ayuda del profesor a cargo). Encender de nuevo la fuente de tensin e incrementar el valor de tensin de

salida, hasta alcanzar el valor requerido para la prctica. Realizar las medidas pertinentes y consignar los resultados en la Tabla 3 del

informe de la prctica. Contrastar los resultados experimentales con los tericos. Analizar los resultados y concluir al respecto. Complementar el informe.

6 BIBLIOGRAFA RECOMENDADA

[1] Colaboradores de Wikipedia. Ley de Ohm [en lnea]. Wikipedia, La enciclopedia libre, 2013 [fecha de consulta: 4 de septiembre del 2013]. Disponible en .

[2] Colaboradores de Wikipedia. Leyes de Kirchhoff [en lnea]. Wikipedia, La enciclopedia libre, 2013 [fecha de consulta: 4 de septiembre del 2013]. Disponible en

[3] Colaboradores de Wikipedia. Resistencia elctrica [en lnea]. Wikipedia, La enciclopedia libre, 2013 [fecha de consulta: 6 de septiembre del 2013]. Disponible en: .

[4] Manual y especificaciones del multmetro digital Fluke 117

[5] Manual del vatmetro digital Extech EX380660 [6] Manual de la pinza multimtrica AEMC 514