ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO PRÁCTICA DE LABORATORIO No. 5 REGLAS DE KIRCHHOFF

ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO
PRÁCTICA DE LABORATORIO No. 5
REGLAS DE KIRCHHOFF
1.
1.1
1.2
1.3
OBJETIVOS
Afianzar experimentalmente las Leyes de Conservación de Energía y Conservación
de Carga.
Verificar las Reglas de Kirchhoff: Regla de Mallas y Regla de Nodos.
Verificar experimentalmente que el campo electrostático es conservativo.
2.
2.1.
2.2.
2.3.
2.4.
2.5.
2.6.
2.7.
2.8.
2.9.
2.9.1.
2.9.2.
2.9.3.
CONCEPTOS A AFIANZAR
Conservación de carga.
Conservación de energía.
Malla.
Nodo.
Corriente.
Voltaje y diferencia de potencial.
Ley de Ohm.
Trabajo eléctrico en un camino cerrado.
Conceptos Previos:
Trabajo.
Fuerzas conservativas y energía potencial.
Integrales de superficie y de línea.
3.
3.1.
3.2.
TÉCNICAS EXPERIMENTALES
Montaje de la práctica a cargo del estudiante.
Propagación de incertidumbres.
4.
TIEMPO NECESARIO PARA EL DESARROLLO
2 horas.
5.
5.1.
5.2.
EQUIPO REQUERIDO
Dos pilas o fuentes de voltaje.
Juego de resistencias ( 1k).
6.
6.1.
PROCEDIMIENTO
Mida con el multímetro la f.e.m. de las baterías y el valor de las resistencias antes de
conectar el circuito. Después realice el montaje de la figura 1.
6.2.
Mida la diferencia de potencial en cada uno de los elementos del circuito y verifique
la ley de las mallas para cada malla. Cuando conecte el voltímetro, tenga presente la
polaridad con el fin de asignar el signo correcto a cada diferencia de potencial.
También tenga en cuenta el sentido en que recorre cada malla.
5.3.
5.4.
Multímetro.
Cables de conexión.
R1
R3
R2


+
-
-
+
Figura 1
6.3.
6.4.
6.5.
Ahora mida la corriente en cada rama para verificar la ley de los nodos. También
tenga en cuenta la polaridad del amperímetro para asignar el signo correcto a cada
corriente.
Usando las Leyes de Kirchhoff, resuelva el circuito con los valores medidos en 6.1 y
halle la corriente en cada rama. Compare estos valores “teóricos” de las corrientes
con los valores experimentales medidos en 6.4.
Teniendo en cuenta la incertidumbre correspondiente a los voltajes medidos,
determine la incertidumbre asociada a la regla de Kirchhoff de mallas. Haga un
análisis similar para la regla de Kirchhoff de nodos.
7.
TIPO DE INFORME REQUERIDO
Formato anexo a la guía.
8.
8.1.
8.2.
PREGUNTAS
Enumere al menos tres causas posibles de error.
Modele las fuentes de voltaje como fuentes ideales en serie con una resistencia
interna y calcule el valor necesario de dichas resistencias para satisfacer las reglas
de Kirchhoff.
Preguntas adicionales que el profesor considere convenientes.
8.3.
9.
9.1.
BIBLIOGRAFÍA
Serway, R. A., Beichner, R. J., Física para Ciencias e Ingeniería, Tomo 2, 5ª.
Edición, Mc Graw Hill, 2003,
Secciones: 25.1, 25.2, 25.3, 25.4, 25.5, 25.6, 27.1, 27.2, 27.4, 27.6, y 28.3.
INTEGRANTES: _________________________________________________________
_________________________________________________________________________
PROFESOR: _____________________________________________________________
GRUPO: ____________________________ FECHA: ____________________________
 1 (V)
 2 (V)
ELEMENTOS DEL CIRCUITO
R2 (  )
R1 (  )
R3 (  )
V en R1 (V)
MEDICIONES SOBRE EL CIRCUITO
I en R2 (A)
V en R2 (V) V en R3 (V) I en R1 (A)
I en R3 (A)
V en R1 (V)
CÁLCULOS TEÓRICOS
V en R3 (V) I en R1 (A)
I en R3 (A)
V en R2 (V)
I en R2 (A)
PORCENTAJES DE ERROR
% error en % error en % error en % error en % error en % error en
I en R2
V en R1
V en R2
V en R3
I en R1
I en R3
INCERTIDUMBRES PROPAGADAS
Incertidumbre en Regla de Mallas (V)
Incertidumbre en Regla de Nodos (A)
RESPUESTAS A PREGUNTAS Y CONCLUSIONES
1) _______________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
2) _______________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
3) _______________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
4) _______________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________