LEYES DE KIRCHHOFF
Comprobar la ley de Ohm en circuitos sencillos a partir de la experimentación y la aplicación la ley de Kirchoff. (Ref. CN.F.5.1.51).
- Vida cotidiana: Si en tu casa varias luces o aparatos están conectados al mismo circuito, las leyes de Kirchhoff te ayudan a entender cómo se reparte la corriente y cómo se conserva el voltaje en cada recorrido.
- Contexto social / académico: En electrónica e instalaciones eléctricas, las leyes de Kirchhoff permiten analizar circuitos complejos, detectar fallas y calcular cómo se distribuyen corriente y voltaje en cada rama.
Descarga la imagen de este árbol.
Pega esta imagen, en la siguiente aplicación y diviértete coloreándolo.
Mientras lo haces, identifica los puntos en los que del tronco salen ramas principales y, a su vez, de esas ramas salen otras más pequeñas. Marca o señala esos puntos de división a lo largo del árbol.
Al finalizar, comenta qué patrón observaste en la forma en que el árbol se ramifica y explica cómo crees que esa estructura podría relacionarse con la idea de nodos y ramales en un circuito eléctrico.
10 minutos para desarrollar la etapa
En 10 minutos, observa la siguiente lectura y video sobre las leyes de Kirchhoff, anota las ideas principales.
Durante los próximos 10 minutos, presta atención a la explicación de tu educador sobre la primera ley de Kirchhoff. Aprovecha este momento para aclarar dudas, profundizar en las ideas que leíste y escucha con atención y participa si tienes preguntas o comentarios.
Formen grupos de 3. En este experimento, vamos a recrear un circuito real con nodos, usando los siguientes materiales.
- 1 placa “galleta”
- 1 cautín
- Estaño
- 3 resistencias
- 1 multímetro( 1 por curso)
- 1 capuchón para batería
- 1 batería 9v
- Cables de cobre pequeños
- Pinza o alicate de corte
Cada grupo deberá seleccionar resistencias Luego, organizarán la ubicación de los componentes en la galleta y procederán a soldarlos cuidadosamente junto con los cables y el capuchón de la batería, tomando como referencia la siguiente imagen
Durante el montaje, deberán procurar dejar los espacios necesarios en puntos estratégicos del circuito para que posteriormente sea posible conectar en serie un multímetro y así obtener los valores de corriente en las distintas partes del sistema.
IMPORTANTE:
Manipula el cautín con mucha precaución, ya que sus altas temperaturas pueden provocar quemaduras.
A partir del circuito que acaban de construir, calculen los valores de corriente que circulan por cada una de las ramas y por los nodos del sistema, apoyándose en la Ley de Ohm y en las Leyes de Kirchhoff.
Para ello, deberán identificar los puntos donde la corriente se divide o se une, analizar el recorrido de la electricidad en cada tramo y aplicar las relaciones necesarias para determinar cómo se distribuyen las corrientes dentro del circuito.
Ingresa al siguiente simulador
Utiliza el simulador para analizar los dos circuitos propuestos en la hoja guía: uno con un nodo y otro con dos nodos. En cada caso, mide y registra los valores de corriente que circulan por cada rama del circuito. Luego, con los datos obtenidos, aplica las Leyes de Kirchhoff para comprobar si la suma de corrientes en los nodos coincide con lo observado en la simulación. Anota todas las mediciones, comprobaciones y conclusiones en la hoja guía.
190 minutos para desarrollar la etapa
El circuito que se observa corresponde a la base electrónica de un nuevo prototipo desarrollado dentro del proyecto K-Launch de Ignacio Rivadenira, “Nacho”, quien busca diseñar un sistema inteligente de distribución de corriente para un dispositivo tecnológico experimental.
Ayuda a Nacho a analizar los valores de sus resistencias y aplica la Ley de Ohm junto con las Leyes de Kirchhoff para calcular la corriente que circula por cada ramal del sistema. Debes identificar los nodos, reconocer cómo se divide la corriente en cada punto de bifurcación y comprobar, mediante tus operaciones, si los valores obtenidos son coherentes con el funcionamiento esperado del prototipo.
IMPORTANTE:
No se evaluará solamente que presentes resultados numéricos, sino principalmente tu capacidad para interpretar correctamente el circuito, aplicar con claridad la Ley de Ohm y las Leyes de Kirchhoff
20 minutos para desarrollar la etapa
NEE – Agregar el tipo de adaptaciones curriculares
Principio II: Pautas 6.1 – 6.3 – 6.4
Principio III: Pautas 7.1 – 8.1 – 9.1
ALUMNO 1: Constante monitoreo. Dar tiempo adicional para el desarrollo de la actividad y se reduce el número de ejercicios o se modifican los ejercicios con un nivel de dificultad reducido, de acuerdo con sus necesidades académicas.
ALUMNO 2: Constante monitoreo, Dar tiempo adicional para el desarrollo de la actividad y se reduce el número de ejercicios o se modifican los ejercicios con un nivel de dificultad reducido, de acuerdo con sus necesidades académicas.
ALUMNO 3: Constante monitoreo. Corroborar que el contenido entregado en clase haya sido comprendido por la estudiante mediante retroalimentación.