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Práctica 02 - Leyes de Ohm y Leyes de Kirchoff

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UNIVERSIDAD CATÓLICA DE SANTA MARÍA

FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERÍAS FÍSICAS Y

FORMALES

Escuela Profesional de Ingeniería Industrial

LEYES DE OHM Y

LEYES DE KIRCHOFF

ELECTROTECNIA INDUSTRIAL

INGENIERO:

ALUMNA: COLQUE GÓMEZ NAYELY VALERIA


Semestre Par 2021
“Electrotecnia Industrial” – UCSM

LEYES DE OHM Y LEYES DE KIRCHOFF

1. Objetivos

✓ Conocer y aplicar la correcta forma de utilizar la ley de Ohm y las leyes de

Kirchoff

✓ Reforzar los conocimientos teóricos mediante la experiencia práctica virtual

2. Equipos y Materiales a Utilizar

✓ PC o LAPTOP con acceso a internet

✓ Software de simulación de circuitos eléctricos (Multisim, Proteus, entre otros)

Plataforma virtual Blackboard

3. Marco Teórico

3.1.Ley de OHM

La ley de Ohm indica: La intensidad de corriente que circula a través de una resistencia

es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada entre sus extremos e

inversamente proporcional al valor de la resistencia. Cuando una resistencia es atravesada

por una corriente se cumple que:

✓ Donde V es a la tensión que se mide en voltios (V).

✓ Donde I es la intensidad de la corriente que atraviesa la resistencia, se mide en

amperios (A).

✓ Donde R es la resistencia que se mide en ohmios (R)


“Electrotecnia Industrial” – UCSM

3.2.Leyes de Kirchoff

Las leyes de Kirchoff son utilizas pada resolver circuitos eléctricos complejos en los

cuales existen interconectados varios generadores y receptores. Antes de detallar el

procedimiento para el análisis mediante dichas leyes es necesario recordar lo siguiente:

3.3.Primera Ley de Kirchoff o Ley de las Corrientes

En un nudo, la suma de todas las intensidades que entrar es igual a la suma de todas

las intensidades que salen. O lo que es lo mismo, la suma algebraica de las intensidades

que entran y salen de un nudo es cero. Según esta ley las cargas eléctricas que llegan a un
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nudo tienen necesariamente que salir del mismo, por lo tanto, la suma de las intensidades

que entran tiene que ser igual a las que salen.

Tomando como convenio que las corrientes entrantes son positivas y las salientes son

negativas se cumple siempre que la suma de las intensidades entrantes es igual a la suma

de las salientes con lo que la suma algebraica de ambas es cero:

En el esquema eléctrico del circuito representaremos el sentido de las corrientes

entrantes mediante flechas orientadas hacia el nudo y hacia fuera del nudo las salientes

3.2.2. Segunda Ley de Kirchoff o Ley de las Tensiones

En toda malla o circuito cerrado , la suma de todas las FEM proporcionadas por los

generadores es igual a la suma de las caídas de tensión producidas en la resistencia del

circuito :
“Electrotecnia Industrial” – UCSM

O lo que es lo mismo, la suma algebraica de tensiones a lo largo de un camino cerrado

es cero:

Establecemos el siguiente convenio para las tensiones que intervienen en el circuito:

Representamos el sentido de las corrientes mediante las flechas y el de las tensiones

mediante signos + y – según sea mayor o menor el potencial de los extremos de los

elementos
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También podemos indicar el sentido de las tensiones mediante flechas orientadas

hacen el punto de mayo potencial en cada elemento

4. Procedimientos de Laboratorio

4.1.CASOS PRÁCTICOS: Resolver los siguientes casos prácticos de la forma

analítica

CASO 1

Calcula la intensidad que circula por el filamento de una lampara incandescente de 10

Ω de resistencia cuando está sometida a 12 V.

I=1.2 A

Explicación:

Utilizando la ley de Ohm,

Tenemos que el voltaje es 12 V y la resistencia es de 10 ohmios,


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Entonces:

I=V/R

Reemplazando los valores conocidos se tiene:

I=12V/10Ω

I=1.2 A

CASO 2

Se requiere determinar la resistencia eléctrica de filamento de una lampara

incandescente. Para ello se somete a la lampara a una tensión 230 V.y mediante un

amperímetro intercalado en serie, se mide el paso de una intensidad de corriente de 0.2

A.

Explicación:

R = V/I

R = 230v / 0,2 amp

R = 1.150 ohms
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CASO 3

: Queremos conocer la intensidad que circula por una bombilla de 12 V cuyo filamento

tiene una resistencia de 20 Ω.

𝑉 12𝑉
𝐼= = = 0.6𝐴
𝑅 20Ώ

CASO 4

Queremos calcular la caída de tensión en un cable que tiene una resistencia de 0.05Ω,

cuando pasa una intensidad de 20 A.

CASO 5

Queremos conocer la resistencia de una tostadora de 230 V. por la que circulan 4.8 A.

CASO 6

Calcula la intensidad que entrega la fuente de tensión al circuito.


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CASO 7

Calcular la tensión en los nudos A y B

CASO 8

Se conectan en serie tres baterías de acumuladores tal como se muestra en la figura,

para alimentar un horno de 5 Ω de resistencia. Determinar la tensión en los bornes del

horno, así como su tensión y potencia.

10 - 0.1 I + 12 - 0.2 I +13 – 0.3 I – 5 = 0

(10+12+13) – I (0.1+0.2+0,3+5) = 0

Despeje:

I=35/5.6 = 6.25 A
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Tensión:

V = RI = (5) (6.25) = 31.25 V

Potencia:

P = VI = 31.25 (6.25) = 195 W

4.2.Casos Prácticos – Simulación Utilizando Multisim

CASO 1

Armar el circuito de la figura 1.

Para el circuito de la figura 1 haga variar el voltaje según se indica en la tabla, en cada

caso mida la corriente en R.

Con los valores obtenido en la tabla anterior realice una gráfica de V vs. I de

preferencia utilizar el Excel.

CASO 2

Elabore el siguiente circuito utilizando MULTISIM , utilizar un potenciómetro de

10kΩ , una fuente de 12 V. y una resistencia de 1.2 kΩ. Haga variar el potenciómetro en

valores de porcentaje y utilizando un amperímetro registre los valores de corriente para

cada caso. Complete la tabla solicitada elabore una grafica R vs I , haga los comentarios

e interpretaciones pertinentes.
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CASO 3

Elabore el siguiente circuito utilizando MULTISIM, configurar las resistencias como

se muestra en la figura y utilizando la metodología de las mallas se pide calcular los

valores de I1, I2 e I3 además del error en porcentaje ((VALOR TEÓRICO-VALOR

MEDIDO/VALOR TEÓRICO) * 100).


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CUESTIONARIO DEL LABORATORIO

1. Mencione algunos ejemplos de la vida diaria donde es posible observar y aplicar

las leyes demostradas en la práctica.

LEY DE OHM

- Un ejemplo en la vida diaria sería cuando uno conecta un aparato (como la nevera)

a La Luz eléctrica, es decir, le aplicamos un voltaje. Internamente, la nevera tiene

circuitos que, al recibir ese voltaje, inducen una corriente que ayuda al sistema de

enfriamiento.

2. ¿El cuerpo humano posee resistencia eléctrica?

- El cuerpo humano actúa como un semiconductor, de ahí que su resistencia varíe

con la tensión. El Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión (de valor medio) fija

el valor de la resistencia eléctrica del cuerpo humano en 2.500 Ohmios.

3. Explique por qué es peligrosa la energía eléctrica.

- Si la corriente eléctrica ingresa al cuerpo humano puede producir quemaduras

graves y muerte por asfixia o paro cardiaco. El riesgo está relacionado a la

resistencia y al contacto pues hay que tener en cuenta que la corriente siempre toma

el camino más fácil. Los efectos de una descarga son soportables durante algunos

milisegundos, pero pueden tener consecuencias irreversibles si el contacto es

prolongado.

4. ¿Por qué necesitamos utilizar los métodos analíticos en circuitos?

- Cuando aprendes a hacer análisis del circuito, desarrollas tu capacidad para mirar

un esquema y "ver" en tu mente como trabaja el circuito. Estudiar análisis de

circuitos también te ayudará a tratar con las limitaciones y peculiaridades propias

de los programas de simulación.


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5. Defina el concepto de nudo

- Los nudos eléctricos son conjuntos de piezas conductoras que tienen el mismo

potencial eléctrico. Inicialmente, CCX combina todos los componentes

conductores adyacentes en nudos comunes.

6. Defina el concepto de Malla

- En un circuito eléctrico, una malla es un camino cerrado formado por elementos

de circuitos. En un ejemplo hay 4 mallas, formadas por 4 caminos cerrados. Si

multiplicamos las corrientes de malla por cada resistencia en la malla, al sumar los

voltajes el total debe ser cero.

7. Defina el concepto de Rama

- Rama – Las ramas son las conexiones entre los nodos. Una rama es un elemento

(resistor, capacitor, fuente, etc.). El número de ramas en un circuito es igual al

número de elementos.

8. Defina el concepto de resistencia de un conductor

- El conductor es el encargado de unir eléctricamente cada uno de los componentes

de un circuito. Dado que tiene resistencia óhmica, puede ser considerado como

otro componente más con características similares a las de la resistencia eléctrica.

- De este modo, la resistencia de un conductor eléctrico es la medida de la oposición

que presenta al movimiento de los electrones en su seno, es decir la oposición que

presenta al paso de la corriente eléctrica. Generalmente su valor es muy pequeño y por

ello se suele despreciar, esto es, se considera que su resistencia es nula (conductor
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ideal), pero habrá casos particulares en los que se deberá tener en cuenta su resistencia

(conductor real).

9. Investigue y muestre una tabla sobre la resistividad de los conductores y aislantes

- La resistividad es la resistencia eléctrica específica de un determinado material. Se designa por

la letra griega rho minúscula (ρ) y se mide en ohm•metro (Ω m).

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