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Leyes de Kirchoff - practica de un circuito aplicando las leyes de Kirchoff




1.OBJETIVO En todo trabajo científico, los pasos a seguir consisten en etapas como realizar observaciones y experimentos, formular hipótesis, extraer resultados y analizarlos e interpretarlos.


En esta practica nosotros nos limitaremos al area de la experimentación, aplicada a la ciencia de la electricidad, y confirmando, o bien rechazando, la validez de las leyes de Kirchoff según el método científico seguido. Hay que decir que para rechazar una ley previamente aceptada por la comunidad científica, sería necesario demostrar varias veces y con precisión que ésta es errónea, no teniendo validez un experimento aislado que siempre puede estar sometido a factores que se escapan a nuestro control, entre los que se incluyen la falta de precisión, o avería de nuestro aparatos de medida.


2. MEDIDAS Y CALCULOS REALIZADOS En el apartado de las medidas, no se hara ninguna en principio, basandonos en las inscripciones de valores de los componentes, y confiando en su fiabilidad. Sólo después de hacer las necesarias comprobaciones con el amperímetro, podremos sacar conclusiones sobre la precisión de los componentes utilizados. El circuito esta compuesto de dos fuentes de alimentación V1 y V2, de valor 1,5 voltios, y no son ni mas ni menos que dos pilas secas de tamaño R14.


Ademas se usaran tres resistencias,siendo R1 y R2 de 10 , y R3 de 47 . Por último, se usaran los correspondientes cables y clavijas necesarios para la correcta interconexión de los componentes, y usaremos un amperímetro para las comprobaciones. A continuación se detallan los calculos realizados para averiguar, a nivel teórico, las intensidades I1 e I2, que seran las que comprobaremos a nivel practico, y también la intensidad I3. En primer lugar indicaré el criterio de intensidades. • La intensidad I1 sera la que recorre solamente los componentes V1 y R1. • La intensidad I2 sera la que recorre los componentes V2 y R2. • La intensidad I3 sera la que recorre la resistencia R3. El criterio de intensidades elegido en I1 e I2 es de una intensidad a favor de la de las fuentes de alimentación, esto es, hacia arriba, mientras que I3 tendría una intensidad hacia abajo, al ser la suma de las dos intensidades anteriores. 1,5 − 10 I1+10 I2 − 1,5 = 0 1,5 − 10I2 − 47 I3 = 0 I3 = I1 + I2 Despejando: I1 = I2 1,5 − 10 I2 − 47 I1 − 47 I2 = 0



1,5 − 10 I1 − 47 I1 − 47 I1 = 0 1,5 − 104 I1 = 0 I1 = 0,014423 A = 14,423 mA I2 = 14,423 mA I3 = 14,423 +14,423 = 28,846 mA La medida de tensiones, en este caso realizadas sobre las fuentes de alimentación, se haran con conexión en paralelo a dichas fuentes. Las tensiones medidas con el voltímetro fueron de 1 voltios para V1 y de 1,5 voltios para V2. Enlos esquemas se indican dos de las mediciones, para medir las intensidades I1 e I2. Para medir intensidades, el amperímetro se ha de colocar en serie al circuito que queramos medir, según lo indicado en el esquema. Si desconocemos el valor de la intensidad que vamos a medir, situaremos la escala en el valor mas alto para no averiar el instrumento, bajando la escala progresivamente para ganar precisión, hasta un valor adecuado. Este paso nos lo podemos ahorrar si conocemos la magnitud aproximada de la intensidad a medir, y en este caso podemos situar la escala del aparato directamente en un valor adecuado. A la vista de los resultados obtenidos de las mediciones con el miliamperímetro, la intensidad I1 dio un valor de 12 milamperios, dentro de lo esperado, con motivo del margen de tolerancias. El valor medido de la intensidad I3 fue de 26 miliamperios.


La medición de la intensidad I2 fue la mas problematica, que nos dejó, al menos en un principio, realmente perplejos, puesto que esperabamos una intensidad similar a I1, y cual fue nuestra sorpresa cuando la aguja se desvió ligeramente hacia la izquierda. Lo primero que pensamos fue en un error de conexiones, es decir, que habríamos confundido los cables, por lo que la intensidad se marcaría con un valor negativo. Pero al intercambiar los cables, el resultado fue el mismo. Según este experimento,tanto las leyes de Kirchoff como las de Ohm serían falsas, pero una confirmación así con un solo experimento es absurda, y mientras no se repita esto en mas ocasiones y con otros aparatos de medida, consideraremos el incidente como un simple error instrumental, es decir, el amperímetro falló por un motivo desconocido para nosotros. 3. ESQUEMAS DE CIRCUITOS
El fin de la Primera Guerra Mundial dio paso a un periodo de reconstrucción que abrió un decenio de crecimiento y dinamismo económico, fundamentalmente en los sectores industriales y empresariales. Después de la contienda los gobiernos y expertos en economía crían firmemente en la posibilidad de recuperar la prosperidad económica anterior a 1914. Los primeros meses tras la guerra parecieron confirmar esta esperanza, aunque el nuevo progreso se quebró temporalmente en 1920 y 1921.
A partir de 1922, sin embargo, el mundo desarrollado entró en un proceso de gran crecimiento, debido, en parte, a la recuperación de la producción en las naciones europeas mas afectadas por los efectos de la Gran Guerra, como Francia o Alemania.
Los años veinte acentuaron el declive britanico, cuya economía se basaba, sobre todo, en las industrias textil y siderúrgica. No obstante el descenso de los precios de las materias primas y de los alimentos le proporcionó algunas ventajas, ya que su comercio se basaba en la venta de productos industriales y en la compra de alimentos. La guerra había propiciado un espectacular desarrollo de la economía norteamericana, que convirtió a Estados Unidos en la primera potencia mundial. De forma paralela, se afianzaba el crecimiento económico Japonés y su expansión comercial por Oriente.


Uncrecimiento desequilibrado
Tres fueron los sectores que contribuyeron a desencadenar la crisis: la agricultura, los sectores industriales envejecidos y el sistema monetario internacional. En medio de la prosperidad de los años veinte ya surgieron algunos signos de debilidad y, aunque en aquel momento estos aspectos negativos no fueron considerados significativos, desde la perspectiva histórica se ha comprobado que fueron decisivos en el desencadenamiento y decisión de la crisis de 1929.
El 24 de octubre de 1929 (jueves negro) se produjo una quiebra del mercado de valores de Nueva York, que provocó un prolongado periodo de deflación.
Marxistas, Monetaristas, y Keynesianos han intentado dar una explicación de este episodio que, en realidad, en realidad se correspondió con un largo periodo, que va desde 1929 hasta 1939.
La deflación, la caída de la producción, la acumulación de stocks, el desempleo masivo, la contracción del comercio mundial y la ruptura del sistema d3e pagos internacionales marcaron la coyuntura en la mayoría de países capitalistas avanzados.
Situación inicial: antecedentes
Los años 20 fueron en EEUU de crecimiento económico y aumento de la productividad. La ganancias de la productividad fueron a parar al beneficio empresarial. Los salarios repercutieron sobre los precios que implicara sobre la marcha de la Bolsa
Norteamericana. La gente se iba endeudando por la vía del crédito, los beneficios empresariales estancar y los bancos comienzan a tener problemas. Al quebrar los bancos miles de personas pierden susahorros y se arruinan. Hoover establece un control en numerosos precios, agresivo con la agricultura. Se inicia la crisis con los excesos de oferta, caída de los precios agrícolas y con una gran tasa de paro.
Los gobiernos de los diferentes países del mundo, tenían esperanzas en recuperar la economía de nuevo que habían tenido hasta el año 1914. Durante los años 1918-1919, parecía que estos problemas se estaban arreglando pero en el año 1920 comienza una crisis que hizo bajar los precios. Pero tanto países anglosajones, como los que habían permanecido neutrales en la guerra como Japón hicieron propuestas para volver a tener una economía sólida con una moneda estable, pero lo consiguieron de manera parcial. Sin embargo en Alemania se consiguió el sistema monetario, con lo cual la moneda perdió su valor y se termino con el ahorro privado. Las empresas tuvieron que recurrir a los préstamos extranjeros para poder sobrevivir, y con estos se colocó Alemania con una gran dependencia de los créditos externos. La situación era parecida en la Unión Soviética y en los países del este de Europa, pero


Aunque los dos esquemas representan al mismo circuito que estamos estudiando, se detallan las dos posiciones en la que se colocó el amperímetro, para medir en primer lugar I1 y en segundo lugar I2.


4.CONCLUSIONES Aunque sepamos todos nosotros que el estudio y comprensión de la electrónica es imprescindible para lograr el perfeccionamiento de las invenciones, este es un buen ejemplo de que por muy perfectos que hagamos los calculos, en una ciencia como ésta habra que tomar los valores de un modo un poco relativo, y hemos de saber que no lograremos nunca una maquina que se comporte según nuestro calculos matematicos, a lo sumo se aproximara. Parece mentira que en un circuito en el que sólo había que aplicar las leyes de Ohm y de Kirchoff, se puedan escapar de nuestro alcance tantos factores, lo que, en el fondo, mas que desesperarnos, nos atrae cada vez mas a una ciencia tan amplia como la de la electricidad−electrónica.


PRACTICA DE UN CIRCUITO APLICANDO LAS LEYES DE KIRCHOFF

 


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