GRUPO HEUREMA. EDUCACIÓN SECUNDARIA

ENSEÑANZA DE LA FÍSICA Y LA QUÍMICA

subsección: SOLUCIÓN DE PRÁCTICAS DE FÍSICA
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CIRCUITOS ELÉCTRICOS   II B

 

 

SOLUCIONARIO

 

1) Los alumnos miden, con el óhmetro, cada una de las resistencias R1,  R2 ,  R3 , R4, R5 ,   R6, R7, R8 y R9.

      

 R1=  103 W            ;  R2= 102 W          ;  R3=101 W          R4= 100 W        ;  R5=  103 W             

 

 

R6=  99 W           ; R7= 100 W             ;  R8=  102 W              ; R9=   102 W              

 

2) Calculan el valor medio de las resistencias con su incertidumbre.

2) Los alumnos montan  un circuito como el indicado en la figura 2, y miden, con el óhmetro,  la resistencia equivalente experimental. 

                                               278 W

Calculan con los valores de R1, R2 , R3 , R4, R5 , R6 ,R7 ,R8 , y R9  medidos en 1, la resistencia que denominamos teórica.

 

Las resistencias R7, R8 y R9  están en serie, su resistencia equivalente es:,

La resistencia equivalente RE está en paralelo con R5.

 

 

La resistencia equivalente  se encuentra en serie con R4 y R6.

                                               77 +100+99= 276 W

 

La resistencia equivalente  está en paralelo con  R2.         

                                  

 

La resistencia equivalente  está en serie con R1 y R3.

                                74 +103 + 101 = 278 W

 

Determinan la diferencia, en tanto por ciento, entre ambos valores.

 

Con el valor medio de R con su incertidumbre se calcula la resistencia teórica con su incertidumbre.            .

 

Las resistencias R7, R8 y R9  están en serie, su resistencia equivalente es:,

 

La resistencia equivalente RE está en paralelo con R5.

 

El error de

 

La resistencia equivalente  se encuentra en serie con R4 y R6.

 

La resistencia equivalente  está en paralelo con  R2.

                                  

 

El error de

 

 

La resistencia equivalente  está en serie con R1 y R3.

 

                               

 

 

3) Colocan la pila y el voltímetro para medir la caída de tensión a través de las resistencias R1, R2, R4, R5, R6  y  R7 .

 

                       

 

4) Colocan la pila y el multímetro  para medir la intensidad que circula a través de las resistencias. R1,R2,R4,R5,R6 y R7 .

 

 

5) Con los valores medidos del voltaje y de la intensidad calculan  los correspondientes de las resistencias.

 

 

6) Determinan la diferencia entre los valores de las resistencias  medidos directamente con el óhmetro y los obtenidos en este apartado.

Diferencia (R1)         ;          Diferencia (R2)      

 

Diferencia (R4)        ;             Diferencia (R5)   

Diferencia (R6)                     Diferencia (R7)          

 

7) En el nudo donde están situadas las resistencias R1, R2 y R4 la primera ley  Kirchhoff establece que la suma de las intensidades que llegan al nudo es igual a la suma de las intensidades que salen de él.

 

Con los valores medidos anteriormente  hacenla suma  de

                                        I(R2 ) + I(R4)= 11,4 mA+4,4 mA= 15,8mA

 

Diferencia       

 

Repiten  el proceso en el nudo de las resistencias  R4,  R5, R7.

 

3,20+1,10=4,3 mA

Diferencia       

 

8)  Miden  la diferencia de potencial entre los bornes de la pila en el circuito de la figura 3.

                                      V= 4,58 V

 

La segunda ley de Kirchhoff establece que en una malla la suma de las fuerzas electromotrices es igual  a la suma de las intensidades por las  resistencias. Esta ley nos conduce a

Con el  valor numérico  de V y el de R (calculado en el apartado 2),  determinan los valores de I(R1) ,  I(R4) e I(R7)

           

Calculan, en tantos por ciento, las diferencias respecto de los valores experimentales  que se han obtenido en el apartado 4.

Diferencia   

 

 

 

Deducción a partir de

la segunda ley de Kirchhoff.

Fig.4

Para aplicar la segunda ley de Kirchhoff admitimos que R1= R2= R3= R4= R5= R6= R.

En la figura 4, las flechas continuas representan la intensidad en la malla de la izquierda y la designamos con I1. Las flechas discontinuas representan la intensidad en la malla del centroy la designamos con I2.Las flechas dobles representan la intensidad en la malla derecha y la designamos I3.

 

Segunda ley de Kirchoff  

 

Malla de la izquierda   

 

Malla del centro

 

 

Malla de la derecha