Metodologia De La Enseñanza

Metodología de enseñanza de las dos leyes de Kirchhoff como método de resolución en circuitos con mas de una incógnita

Año: 2010

Materia: Metodología de la enseñanza I

Profesor/es:

Enrique D. Silva

Rodríguez

German Gomez

Emilio Vetta

Integrantes del grupo:

Loureiro Walter

Robotti pablo

Introducción:

Se plantea una metodología de enseñadaza para que se comprenda un tema nuevo, “leyes de Kirchhoff “.

¿Como encarar este tema y su complejidad ?. Pues se planteara una forma didáctica de explicarlo.

Enunciaciado singular:

Se hace una practica en el laboratorio de hidráulica para demostrar que, al unir dos caños que desembocan en un tercero, el caudal de agua que entra en cada uno de los caños se suma y en el caño de salida se aprecia que existe un aumento de caudal de agua (se suman los caudales de entrada) analogía a la primera ley de kirchhoff (nodos).

Se efectúa una segunda practica en el mismo laboratorio, pero esta vez con dos tanques de agua, la salida de cada uno de ellos se interconecta, y al abrir ambos pasajes de agua, se podrá apreciar en la salida de esta interconexión el caudal es la suma de ambos tanques (suma de generadores) analogía a la segunda ley de Kirchhoff (mallas)

Generalizaciones empíricas:

En la primera experiencia se demuestra que ambos caudales de entrada se suman al entrar a un nodo y a la salida de este se manifiesta que el caudal resultante es la suma (la suma de las corrientes entrantes a un nodo es igual a la corriente saliente del mismo)

En el segundo caso se demuestra que ambos tanques en simultáneo simulan a dos generadores, la conexión entre ellos es la intersección de ambas ramas y en esta intersección se va a apreciar una velocidad superior en el agua como ocurre en un circuito electrónico de dos mallas, en donde las tensiones deben ser igual a las caídas.

Desarrollo y marco teórico:

Para averiguar como se distribuye las corrientes en una red de conductores se recurre a las leyes de Kirchhoff (ley de nodos y ley de mallas)

La primera ley de Kirchhoff (ley de nodos) se desarrollara en tres etapas:

a) Se explica que es un “nodo” en un circuito electrónico.

I1 - I2 - I3 = 0 (en el nodo)

I1 = I2 + I3

Recordaremos lo que se entiende por nodo: todo punto donde convergen tres o más conductores.

La razón por la cual se cumple esta ley se entiende perfectamente en forma intuitiva si uno considera circulación de corriente eléctrica en un circuito electrónico.

b) Se enuncia la ley de nodos en su forma más simple

La corriente entrante a un nodo es igual a la suma de las corrientes salientes. Del mismo modo se puede generalizar la primer ley de Kirchhoff diciendo que la suma de las corrientes entrantes a un nodo son iguales a la suma de las corrientes salientes:

“la suma algebraica de las corrientes (I) en un punto de unión es cero”

Σ I = 0

c) Se desarrolla la ley de nodos en su forma más compleja (con un ejemplo de aplicación de más de un nodo en el circuito)

Es decir que en el nodo 1 podemos decir que:

I1 = I2 + I3

y reemplazando valores:

18 mA = 9 mA + 9 mA

y que en el nodo 2

I4 = I2 + I3

Es obvio que las corrientes I1 e I4 son iguales porque lo que egresa de la batería debe ser igual a lo que ingresa.

La segunda ley de Kirchhoff (ley de mallas) se desarrollara en tres etapas:

a) Se explica que es una “malla” en un circuito electrónico.

E - VI - VII - VIII = 0

E = VI + VII + VIII

Circuito de una malla

Recordaremos lo que se entiende por malla: se llama malla en un circuito a cualquier camino cerrado. En toda trayectoria cerrada en un circuito, la suma algebraica de las Fem. (E) y las caídas de tensión (I*R) es igual

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