Laboratorio 5 - Circuitos RSerie y Paralelo

Carlos Castro - 1015421650 Javier Castro 1019095605

Johan Durán -215512

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA

Fundamentos de electricidad y magnetismo

Facultad de Ingeniería

16 de septiembre de 2014

1 Introducción:

1

En esta práctica se comprobará el comportamiento del voltaje V y la corriente I a través de dos circuitos. Para esto contamos con dos montajes, uno con las resistencias en serie y el otro en paralelo, en donde se verá que cuando se varía el valor de la resistencia equivalente, el valor de la intensidad de la corriente también variará de forma inversamente proporcional, siempre y cuando el valor del voltaje se mantenga constante. por otro lado el valor del voltaje es directamente proporcional a la intensidad de la corriente, siempre y cuando el valor de la resistencia se mantenga constante.

Leyes de Kirchhoff: Para averiguar como se distribuyen las corrientes en una red de conductores se recurre a las leyes de Kirchhoff. Antes de enunciarlas recordaremos lo que se entiende por nudo, rama y malla en una red. En una red, se llama nudo a todo punto donde convergen tres o más conductores. Constituyen una rama todos los elementos (resistencias, generadores, ...) comprendidos entre dos nudos adyacentes. Constituye una malla todo circuito (cerrado) que pueda ser recorrido volviendo al punto de partida sin pasar dos veces por un mismo elemento. Evidentemente, la intensidad de la corriente será la misma en cada uno de los elementos que integran una rama. Para los nudos y las mallas tenemos las siguientes leyes:

❖ Primera ley de Kirchhoff (ley de los nudos): Si consideramos positivas las intensidades de corriente que se dirigen hacia un nudo y negativas las que parten del mismo, se cumple que: es decir, la suma algebraica de las intensidades de las corrientes que convergen en un nudo es cero. Esta ley expresa simplemente que, en régimen estacionario de corriente, la carga eléctrica no se acumula en ningún nudo de la red.

❖ Segunda ley de Kirchhoff: La suma algebraica de las f.e.m. en una malla cualquiera de una red es igual a la suma algebraica de los productos IR en la misma malla, es decir la suma algebraica de las f.e.m. es igual a la suma algebraica de las caídas de tensión en los elementos de una malla. Para aplicar esta 2ª ley, será preciso asignar un sentido convencional de circulación positiva para cada malla, y considerar positivas las intensidades y f.e.m. que concuerdan con dicho sentido convencional, y negativas las que no concuerdan. La aplicación de las leyes de Kirchhoff a una red de conductores y generadores se facilita utilizando las siguientes reglas prácticas:

1. Si hay n nudos en la red, se aplica la ley de los nudos a n - 1 de estos nudos, pudiéndose elegir cualesquiera de ellos.

2

2. Si es r el número de ramas en la red (que será el número de intensidades a determinar) y n el número de nudos, el número de mallas independientes es m = r - (n-1). Se aplica m veces la ley de mallas dispondremos así de m + (n-1) = r ecuaciones independientes que nos permitirán determinar las r intensidades desconocidas

2 Experimento Se conectaron dos resistencias en serie como se esquematiza en la siguiente figura :

Se midió para cada una de ellas junto con los extremos de conexión (puntos ay b) el voltaje y la corriente.Se repitió esto mismo pero para una conexión de dos resistencias en paralelo, esquematizado de la siguiente manera:

3 Datos obtenidos:

Circuito Simple:

Rs : Ra + Rb + Rc = 10Ω + 20Ω + 30Ω = 60Ω

It : V/Rs = 180 / 60Ω = Ia = Ib = Ic = 3 A

Va : Ra * It = 10 * 3 = 30 V

Vb : Rb * It = 20 * 3 = 60 V

Vc : Rc * It = 30 * 3 = 90 V

Circuito Paralelo:

a)

3

Va = 1.81 V

Ia = 1.81 / 1 = 1.81 A

Ra = 1Ω

Vb = 1.81 V

Ib = 1.81 / 2 = 0.90 A

Rb = 2Ω

Compilación:

Vc = 8.19 V

Ic = 2.73 A

Rc = 3Ω

It = Ia + Ib = 1.81 A + 0.90 A = 2.71 A aproximadamente igual a Ic

Vt = 10 V

Rt = 3.66Ω

b)

Rc = Rparalelo = 1 / (1 + ½) = 0.66Ω

It = Iparalelo = Ic = 2.73 A

Vc = 3 * 2.73 = 8.19 V

Vp = 10 - 8.19 = 1.81 V

Vp = Va = Vb = 1.81 V

c)

Rt = 3 + 0.66Ω = 3.66Ω

It = 10/3.66 = 2.73A

4 Conclusiones:

4

❖ Al finalizar esta práctica de laboratorio podemos concluir que en los circuitos en serie la corriente que circula por las resistencias es constante, mientras que el voltaje es distinto, y según la ley de ohm, dependerá del valor de cada resistencia.

❖ También se comprobó que en circuitos en paralelo, las corrientes que circulan son diferentes en cada resistencia, además depende de los valores de cada resistencia, a si mismo se vio que en esta configuración en cada resistencia se ve la misma diferencia de potencial.

5 Bibliografía

❖ Física Universitaria Sears Zemansky, Tomo I. Edicion 1

❖ “Resistencia”. On line. En: http://www.unicrom.com/TuT_codigocolores.asp. Consultado el 21 de Septiembre de 2014.

5