fisica 3 laboratorio

1. UniversidadAutónomaDe Occidente
REGLAS DE KIRCHHOFF
Carrillo Kevin, Flor Stephany
RESUMEN
Para la siguiente práctica de laboratorio se verificar las reglas de Krichhoff donde se debe medir las
corrientes y las diferencias de potencial a través de cada uno de los elementos. Aplicando los
conocimientos de mallas que nos permite analizar que en cualquier trayectoria cerrada, la suma
algebraica de las diferencias de potencial es igual a cero y aplicando nodos donde, la suma
algebraica de las corrientes es igual a cero de esta manera podremos observar el principio de
conservación de la energía y de la carga eléctrica.
METODOLOGÍA
Las reglas de Kirchhoff se emplean para el análisis de cualquier circuito, La FigNº1 muestra un
circuito con dos fuentes y tres resistencias, donde no es posible reducir el grupo de resistencias a
un equivalente en serie o paralelo debido a que las resistencias R1 Y R2 en este circuito no se
encuentran en paralelo ya que los puntos a y b no son comunes de igual forma con R3.
FigNº1Circuito Empleado
EQUIPO REQUERIDO
Los elementos empleados para el montaje del circuito mencionado anteriormente son:
 2 Baterías de 6 V
 6 Cables de conexión cortos
 3 Resistencias
 Reóstato
 Multímetro digital Fluke 179
Se mide el voltaje de cada una de las baterías sin cargar, es decir, sin conectar a resistencias
algunas. Después se debe asegurar de que el reóstato esté proporcionando la mayor resistencia y
se verifica con ayuda del multímetro ya acomodado se cierra el circuito y rápidamente se gira el
reóstato hasta que el voltaje sea igual a ε/2, se desconecte la fuente y se mida la resistencia la cual
sería la interna de la fuente.

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DISCUSIÓN
Las leyes de Kirchhoff son dos igualdades que se basan en la conservación de la energía y la
carga en los circuitos eléctricos, estas leyes son empleadas para el análisis de cualquier circuito
donde se aplique mallas, esta permite analizar que la suma de las diferencias de potencial (llamada
también caída de potencial o voltaje) dé cero lo cual implica que la suma de los cambios en la
energía potencial eléctrica también es cero y nodos que son aquellos que permiten decir que no se
puede acumular carga eléctrica, por lo que el flujo de carga eléctrica que entra a éste debe ser
igual al flujo que sale del mismo nodo.
A continuación se podrá analizar que las leyes de Kirchhoff para el circuito de la FigNº1 si se
cumple:
Datos
R1 R2 R3 Fem
1 r
Fem
2 r2
0,473KΩ 0,056KΩ 0,822KΩ 1,5Ω 1,7Ω
En la TablaNº1 se puede observar el valor de cada resistencia y los valores de las resistencias
internas obtenidas mediante el reóstato.
De acuerdo a los valores de cada resistencia y al circuito de la FigNº1 se asigna las corrientes
como se muestra en la FigNº2.
FigNº2 Corrientes
PRACTICA TEÓRICA
A continuación se realiza los cálculos de las corrientes mediante las siguientes ecuaciones:
Ecuación Nº1: en esta ecuación se observa una malla.
𝜀1 − 𝐼1 𝑟1 − 𝐼2 𝑅2 − 𝐼1 𝑅1 = 0
Ecuación Nº2: en esta se observa una segunda malla.
𝜀2 − 𝐼3 𝑟2 − 𝐼3 𝑅3 − 𝐼2 𝑅2 = 0
Ecuación Nº3: Se observa un nodo en la mitad de las dos fuentes donde se obtiene que I1 I3 Entra
al nodo y I2 sale.
𝐼1 + 𝐼3 = 𝐼2

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De acuerdo a cada una de las ecuaciones se obtienen los valores de cada corriente como se
muestra en la TablaNº2
I1 I2 I3
9,819E-3A 15,64E-3A 5,823E-3A
Tabla Nº2 Corrientes
Para la práctica teórica se aplican las tres ecuaciones remplazando la ecuación tres en la ecuación
uno con el fin de dejar la expresión uno y dos en términos de dos variables para poder realizar una
matriz y obtener el valor de las corrientes uno y tres ya con estas dos corrientes se remplaza los
valores en la ecuación tres y se obtiene la corriente dos.
Estas ecuaciones nos permiten confirmar que las leyes de Kirchhoff se cumplen ya que al la suma
de las corrientes debe dar cero.
𝐼1 + 𝐼3 − 𝐼2 = 0
(9,819𝐸 − 3) + (5,823𝐸 − 3) − (15,64𝐸 − 3) = 0
PRACTICA EXPERIMENTAL
Para esta practica se hace uso del montaje fisico del circuito de la FigNº1 y se puede observar en
la FigNº3
FigNº3 Montaje Físico
De acuerdo con este montaje se realiza el cálculo de cada voltaje con la ayuda del multímetro y
después se realiza la toma de las corrientes para las cuales se debe abrir el circuito en cada punto
donde se quiera saber el valor de cada corriente lo que quiere decir se debe dejar ese punto en
serie.
Fem 1 Fem 2 V1 V2 V3
5,6 5,7 4,673V 0,88V 4,820V
TablaNº3 Voltajes
(4,673) + 0,88 = 5,6
(4,820) + 0,88 = 5,7
(5,6) − 5,7 = 0

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Se puede analizar que la suma de los potenciales en cada malla da el valor total de la fem y la
resta de los dos potenciales en cada malla da cero.
I1 I2 I3
9,91mA 15,74mA 5,87mA
TablaNº4 Corrientes Experimental
(9,919𝐸 − 3) + (5,87𝐸 − 3) − (15,74𝐸 − 3) = 0
CONCLUSIÓN
De acuerdo a los datos teóricos y experimentales se puede concluir que los datos calculados y los
datos obtenidos con el multímetro son muy similares y el margen de error es muy mínimo
Se puede concluir que las leyes de Kirchhoff se cumple ya que al realizar la suma de las corrientes
en el nodo aplicado es cero y también que la suma de las corrientes que me entra es igual a la que
me sale, de igual forma ocurre con el voltaje donde se observó que en la suma de cada malla se
obtiene el correspondiente valor de la fem y en la resta de cada malla se obtiene un potencial igual
a cero.
BIBLIOGRAFÍA
Francis W Sears, Mark W.Zemansky, Hugo D. Young, Roger A. Freedman. Física universitaria,
volumen I. Undécima edición. Pearson Educación, México, 2005, pág 571-582