PRACTICA 8 - EyM

Laboratorio de Electricidad y
Magnetismo
Sesión 8
Ecuación de un Circuito y Leyes

de Kirchhoff
Todos los Derechos Reservados

Facultad de Estudios Superiores Aragón 1
Objetivos:
• Demostrar cómo están relacionados voltaje, corriente y resistencia.
• Comprobación experimental de la ecuación del circuito.
• Determinación de la resistencia interna. Comprobación experimental de las leyes de Kirchhoff

Introducción
Como sabemos, los circuitos eléctricos simples pueden analizarse utilizando la ley de Ohm y las reglas para la reducción de un
circuito de resistores. De manera general, esta ecuación quedaría de la forma:
n n
∑Ei + ∑R i I = 0
i=1 i=1
Cabe mencionar que las resistencias de las fuentes de poder, así como la resistencia interna del amperímetro, modifican el valor
de la medición con respecto al valor teórico o calculado. Dicha resistencia interna de la fuente se calculará a través de la
fórmula:
v0 − v12
ri =
IC
Donde V0 es el voltaje sin carga V 12 es el voltaje con carga
I c es la corriente medida
La resistencia del amperímetro se calcula despejando ésta de la ecuación obtenida del circuito. Las resistencias internas, tanto
de las fuentes como del amperímetro, se tomarán como si estuvieran conectadas en serie con respecto a los elementos del
circuito.
Sin embargo, existen circuitos eléctricos más complejos que no pueden ser analizados de esta forma; este procedimiento se
simplifica mediante el uso de dos sencillas reglas conocidas como Leyes de Kirchhoff, éstas son:

La suma de las corrientes que entran a cualquier unión debe ser igual a la suma de las corrientes que salen de esa unión. Este
es un enunciado de la conservación de la carga.
Toda la corriente que entra a un punto dado en un circuito debe salir de ese punto, debido a que en éste no puede
acumularse (LKI)
∑𝐼𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑛 + ∑𝐼𝑠𝑎𝑙𝑒𝑛 = 0
La suma algebraica de los cambios de potencial a través de los elementos alrededor de cualquier lazo del circuito cerrado
debe ser cero. Esta ley surge de la
conservación de la energía. Una carga que se mueve por cualquier lazo cerrado debe ganar tanta energía como la pierde si
se define un potencial para cada punto en el circuito (LKV)
n
∑Ei = 0
i=1

Equipo proporcionado por el Laboratorio
Multímetro con puntas Fuente de poder C.D. 2 canales

Material del Alumno
Cantidad y
Especificaciones:
1 Resistor de 100Ω
1 Resistor de 1kΩ
Cantidad: 1
Cantidad: 6

Cuestionario previo 8
1. ¿Qué elementos componen un circuito eléctrico básico?
2. ¿Qué expresión matemática, relaciona el voltaje, La resistencia y la corriente?

a) Ley de Watt
b) Ley de Joule
c) Ley de Coulomb
d) Ley de Ohm
3. Mediante un diagrama conecte una fuente de poder de 20 volts de C.D. en serie con otra de 5 volts de C.D.
4. ¿Cuál es la expresión matemática para calcular la resistencia interna de una fuente de poder?
5. Diga qué son los nodos, mallas y ramas e identifíquelos en el siguiente circuito

6. ¿Qué es un lazo?
a) Es una red, que puede dibujarse sobre una superficie plana, sin que se cruce ninguna rama
b) Es un conjunto de ramas que forman una línea cerrada, de forma que, si se elimina cualquier rama de este, el camino
queda abierto
c) Es una trayectoria cerrada por la cual circula la corriente
d) Es un punto de unión entre dos o más elementos del circuito.
7. Enuncie la ley de Kirchhoff para voltajes (L.K.V.), ¿Qué otro nombre recibe?
8. Enuncie la ley de 8.-Kirchhoff para corrientes (L.K.I.), ¿Qué otro nombre recibe?
9.- ¿Qué es potencia eléctrica?
a) Es la velocidad a la que se consume la energía
b) Es la resistencia interna de una fuente de poder
c) El flujo de carga por unidad de tiempo
d) Es el trabajo necesario para mover las cargas eléctricas en un circuito

Desarrollo
Breve explicación por parte del instructor sobre los conceptos teóricos necesarios. COMPROBACIÓN EXPERIMENTAL DE LA ECUACIÓN
DEL CIRCUITO Y DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA INTERNA.
1 Mida en circuito abierto, los valores de las fuentes E1 y E2 que se emplean en el circuito de la
figura.
1.1 Anote sus mediciones
E1=_______________ E2=_______________
1.2 Mida nuevamente los valores de voltaje en las fuentes E1 y E2 con carga, es decir:
Vab=_____________ Vcd=_____________

1.3 Mida los voltajes en cada resistor, marcando la polaridad de cada uno de ellos.
VR1 VR2 VR3 VR4 VR5
1.4 Mida las corrientes que circulan por el circuito.

I1 I2 I3
Comprobación experimental de las leyes de Kirchhoff.
2 Arme el siguiente circuito:

Mida los voltajes de las fuentes
2.1 Mida los voltajes de las fuentes en circuito abierto.
E1=_____________ E2=_____________
2.2 Mida los voltajes de las fuentes en circuito cerrado.
V1=_____________ V2=______________
2.3 Mida los voltajes en cada resistor, marcando la polaridad de cada uno de ellos.
VR1 VR2 VR3 VR4 VR5
2.4 Mida las corrientes que circulan por el circuito.

I1 I2 I3

Aplicaciones.
Los conceptos vistos en práctica, frecuentemente se utilizan para el análisis de redes, ya sea (como en este caso), elementos
lineales; es decir, resistores cuyas relaciones de voltaje – corriente cumplen con la ley de ohm, o en circuitos más complejos.
Conclusiones.
Escriba sus conclusiones de esta sesión:

Cuestionario final 8
1. Calcule la corriente Ic que circula por el primer circuito armado en la práctica. Use los valores nominales
indicados en la misma. Compare estos valores con la Ic medida.
2. Explique porque existe diferencia entre la corriente Ic calculada y la corriente Ic medida en el primer circuito
armado.
3. Determinar el valor de las resistencias internas (r1 y r2) de las fuentes empleadas en el circuito del punto 3. Utilice
las mediciones efectuadas.
4. Determine el valor de la resistencia interna del amperímetro (rA) mediante la ecuación del circuito. Tome en
cuenta las resistencias (incluyendo r1y r2).
5. Con los valores de las fuentes de poder E1y E2 en circuito abierto y considerando todas las resistencias del
circuito y las resistencias r1, r2 y rA, calcule nuevamente la corriente Ic del primer circuito armado.
6. Compare el resultado anterior con el valor calculado teóricamente. ¿Existe diferencia? Explique.
7. Para el segundo circuito armado en la práctica:
a) Demuestre la ley de Kirchhoff para voltajes en las mallas I y II.
b) Demuestre la ley de Kirchhoff para corrientes en el nodo “a”.
c) Calcule la potencia disipada en cada resistor de este circuito.
d) Calcule la potencia consumida por el circuito.

Bibliografía
GUSSOW, MILTON
Fundamentos de Electricidad
Ed. Mc Graw Hill
México, 1988
JARAMILLO MORALES, GABRIEL ALEJANDRO, ALVARADO CASTELLANOS, ALFONSO ALEJANDRO.

Electricidad y Magnetismo.
Ed. Trillas,
México, 2008.
SERWAY RAYMOND, JEWETT, JHON W.

Física para ciencias e ingeniería con física moderna. Vol 2.
Ed. Cengage Learning.
México, 2009.
YOUNG, HUGH D., FREEDMAN, ROGER A. SEARS y ZEMANSKY

Física universitaria con física moderna. Vol.2.
Ed. Pearson.
México, 2013.
TIPLER, P. A.
Física para la ciencia y la tecnología .Vol. 2.
Ed. Reverté
Barcelona, 2003.


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• Demostrar cómo están relacionados voltaje, corriente y resistencia.

• Comprobación experimental de la ecuación del circuito.

• Determinación de la resistencia interna. Comprobación experimental de las leyes de Kirchhoff

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1. ¿Qué elementos componen un circuito eléctrico básico?

2. ¿Qué expresión matemática, relaciona el voltaje, La resistencia y la corriente?

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c) Es una trayectoria cerrada por la cual circula la corriente

d) Es un punto de unión entre dos o más elementos del circuito.

9.- ¿Qué es potencia eléctrica?

a) Es la velocidad a la que se consume la energía

b) Es la resistencia interna de una fuente de poder

c) El flujo de carga por unidad de tiempo

d) Es el trabajo necesario para mover las cargas eléctricas en un circuito

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1.4 Mida las corrientes que circulan por el circuito.

Comprobación experimental de las leyes de Kirchhoff.

2 Arme el siguiente circuito:

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2.2 Mida los voltajes de las fuentes en circuito cerrado.

2.4 Mida las corrientes que circulan por el circuito.

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7. Para el segundo circuito armado en la práctica:

a) Demuestre la ley de Kirchhoff para voltajes en las mallas I y II.

b) Demuestre la ley de Kirchhoff para corrientes en el nodo “a”.

c) Calcule la potencia disipada en cada resistor de este circuito.

d) Calcule la potencia consumida por el circuito.

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JARAMILLO MORALES, GABRIEL ALEJANDRO, ALVARADO CASTELLANOS, ALFONSO ALEJANDRO.

SERWAY RAYMOND, JEWETT, JHON W.

YOUNG, HUGH D., FREEDMAN, ROGER A. SEARS y ZEMANSKY

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