ELECTROSTÁTICA: CARGA, INDUCCIÓN Y LEY DE COULOMB

UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA – UNAM

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE SISTEMAS E INFORMÁTICA

FISICA ELÉCTRICA

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ELECTROSTÁTICA: CARGA, INDUCCIÓN Y LEY DE COULOMB

DOCENTE:

                AMERICO ARIEL RUBIN DE CELIS VIDAL

INTEGRANTES:

• DIEGO SAMUEL LOBÓN LIMA
• JAMIR EDUARDO BALCONA VIZA
• IVAN ALVARO CCASO CARBAJAL
• ANDREE AAROM SOSA ARDILES
• OSCAR MARIO VARGAS CALDAS

FECHA:

12 de Octubre de 2021

ILO – PERÚ

2021

1. TABLA DE CONTENIDO:

A.        TABLA DE CONTENIDO:        1

B.        OBJETIVOS:        2

a.        Objetivo General:        2

b.        Objetivos Específicos:        2

C.        MARCO TEÓRICO:        3

D.        DESARROLLO EXPERIMENTAL:        4

a.        Recursos usados:        4

b.        Metodología empleada        4

c.        Resultados        4

E.        CONCLUSIONES:        5

F.        BIBLIOGRAFÍA:        6

G.    ANEXOS:        7

1. OBJETIVOS:

1. Objetivo General:

• Comprobar experimental la Ley de Ohm, Teoremas de Kirchhoff y Potencia Eléctrica

1. Objetivos Específicos:

• Entender la Ley de Ohm.

• Entender el primer teorema de Kirchhoff.

• Entender el segundo teorema de Kirchhoff.

• Determinar la potencia que disipan (consumen) los elementos activos y pasivos.

• Experimentar y comprobar cada una de ellas utilizando circuitos eléctricos (virtuales).

• Comparar y Analizar los datos obtenidos a par de mediciones realizadas utilizando equipos virtuales y Software de Simulación, y compararlos con los cálculos teóricos.

1. MARCO TEÓRICO:

Indagar el comportamiento y distribución de las corrientes y voltajes en un circuito eléctrico o red a través de la Ley de Ohm y los Teoremas de Kirchhoff.

Definiciones:

NODO: Todo punto donde convergen tres o más conductores.

RAMA: Todos los elementos (resistencias, generadores, etc.) comprendidos entre dos nudos adyacentes.

MALLA: Todo circuito cerrado que puede ser recorrido volviendo al mismo punto de partida sin pasar dos veces por el mismo elemento. Evidentemente la intensidad de corriente será la misma en cada uno de los elementos de una rama. Para los nodos y las mallas tenemos los siguientes Teoremas:

LEY DE OHM:

[pic 3]De aplicación a cualquier tipo de señal (señal de corriente I y voltaje E) en circuitos de C.D. (Corriente Directa), circuitos de A.C. (Corriente Alterna), circuitos digitales y de microondas, por un determinado periodo de tiempo o para respuestas instantáneas. La ecuación puede derivarse directamente de la siguiente ecuación básica para todos los sistemas físicos:

La ley establece que, con una resistencia fija, cuanto mayor es el voltaje (o presión) a través de un resistor, mayor es la corriente; y cuanto mayor es la resistencia con el mismo voltaje, menor es la corriente. En términos simples, la corriente es proporcional al voltaje aplicado e inversamente proporcional a la resistencia.

PRIMERA LEY DE KIRCHOFF (Ley de Nodos):

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SEGUNDA LEY DE KIRCHOFF (Ley de Mallas):

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POTENCIA: 

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1. DESARROLLO EXPERIMENTAL:

1. Recursos usados:

• Simuladores y establecidos en las páginas web utilizadas
• https://www.tinkercad.com/

1. Metodología empleada

• EXPERIENCIA 1: Ley de Ohm (Diego Lobón)

Se implemento el siguiente circuito eléctrico de forma virtual, para ello deberá de acceder a la siguiente dirección electrónica:

https://www.tinkercad.com/ 

                        Paso 1: De acuerdo a los parámetros establecidos en (a), se calculó los                                 valores de la corriente eléctrica total que circula por el circuito y el                                 voltaje en los extremos de la resistencia variable R2, y se hizo las                                 anotaciones del caso en la tabla:

                        Paso 2: Se reemplazo la resistencia R2 por una Fotorresistencia, y a                                 partir de ella se estableció sus valores de resistencia R2, considerando                                 que los valores de Iluminación, son variables.

• EXPERIENCIA 2: Primer Teorema de Kirchhoff

• EXPERIENCIA 3: Segundo Teorema de Kirchhoff

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a) Verificación del segundo Teorema de Kirchhoff (Mallas)

Paso 1. -  se debe de establecer como mínimo 5 valores proporcionales en el Potenciómetro (R1) de la Figura (3), y a partir de ello, medir con el voltímetro y seleccionando la escala conveniente, realizar la lectura de la Tensión en cada uno de los elementos activos y pasivos del circuito (resistencias y fuentes).

Paso 2. - A continuación, complete la tabla asignando un sentido de recorrido a las mallas, para comprobar que la suma tal cual se muestra en la Figura (3).

Primero elaboramos el circuito en TinkerCad.

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El experimento N°3 se realizó con éxito después de varios intentos, se incluyó Arduino por que tiene una salida de 3v y 5v, después de realizar la practica probamos con una fuente de poder en la cual podíamos variar la corriente de la misma.

En la práctica tuvimos unos inconvenientes al conectar el swich y el potenciómetro, pero probando entre sus patas pudimos hacer la conexión correcta.

Tomamos las medidas de voltaje y corriente por malla, siguiendo la secuencia de la tabla.

La corriente del Arduino es alta y varia nuestros resultados, a diferencia de la fuente de poder, en la cual podíamos variar la corriente. Esto no s dimos cuenta al terminar las medidas y querer aplicar ley de Kirchhoff, nuestra corriente es muy alta, el Arduino nos marcaba una corriente de 25kA. Esa corriente no cambia nuestros valores.

Usamos la fuente de poder para probar, le pusimos el mismo voltaje y variamos el amperaje entre 1 ,2, 5 para ver la diferencia. Cambia los valores y no son tan altos, la relación entre las medidas parece correcta, solo fue la corriente que nos daba el Arduino era muy alta.

IMAGEN CON LA FUENTE DE PODER:

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MEDICIONES DEL CIRCUITO

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b) Calculo de la potencia absorbida y/o disipada por el circuito de la Figura (3):

Paso 1. – Para esta segunda experiencia solo alteramos el valor de R1 de una manera proporcional y hallamos la potencia que circula en cada malla, por lo tanto, antes de eso se deberá medir la intensidad Total y el Voltaje total aplicando lo desarrollado en clases. Finalmente utilizar la siguiente fórmula: P=I*V.

Recomendación, trabajar con el swich CERRADO.

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