Leyes de Kirchhoff

Introducción

Leyes de Kirchhoff.

Las leyes de Kirchhoff son una consecuencia directa de las leyes básicas del Electromagnetismo (Leyes de Maxwell) para circuitos de baja frecuencia. Forman la base de la Teoría de Circuitos y de gran parte de la Electrónica. Pueden enunciarse en la forma siguiente:

1) Ley de Kirchhoff para los nudos o de las corrientes (Un nodo en un circuito es un punto en el que confluyen varias corrientes) la suma algebraica de las corrientes que inciden en un nodo, consideradas todas ellas entrantes o todas ellas salientes, es cero (ley de conservación de la carga).

2) Ley de Kirchhoff para las mallas o de las tensiones. En un circuito cerrado o malla, la suma algebraica de las diferencias de potencial entre los extremos de los diferentes elementos, tomadas todas en el mismo sentido, es cero(ley de conservación de la energía).

Ley de Ohm

La ley de Ohm, establece que la intensidad de la corriente eléctrica que circula por un dispositivo es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo, según expresa la fórmula:

I = V / R

En donde, empleando unidades del Sistema internacional:

I = Intensidad en amperios (A)

V = Diferencia de potencial en voltios (V)

R = Resistencia en ohmios (Se representa con la letra griega Ω)

Ley de Joule

La ley de Joule establece que cuando una corriente eléctrica atraviesa un conductor, éste experimenta un aumento de temperatura. Este efecto se denomina efecto Joule. Formalmente, la ley de Joule enuncia que:

"El calor que desarrolla una corriente eléctrica al pasar por un conductor es directamente proporcional a la resistencia, al cuadrado de la intensidad de la corriente y el tiempo que dura la corriente"

Desarrollo

La resistencia es en palabras exactamente lo que suena en el lenguaje común, es decir, una característica que impide el paso de corriente eléctrica. Mientras mayor sea el valor de la resistencia, menor será el paso de corriente eléctrica.

Para medir resistencia con un aparato como el multifuncional como el multímetro se deben considerar ciertos puntos:

• Solo puedes medir el valor de una resistencia cuando no pasa corriente eléctrica a través de ella.

• Solo puedes medir una resistencia antes de ser soldada en un circuito.

VALOR NOMINAL VALOR MEDIDO PORCENTAJE DE DIFERENCIA

2 KOHM 1.988 KOHM .6%

3 KOHM 2.979 KOHM .7%

4 KOHM 3.975 KOHM .6%

6 KOHM 5.992 KOHM .13%

9 KOHM 8.954 KOHM .51%

18 KOHM 17.865 KOHM .75%

20 KOHM 19.945 KOHM .27%

El valor “nominal” de toda resistencia corresponde al valor representado en el código de colores que lleven impreso. No obstante, al medir con el voltímetro el valor de la resistencia si existe una diferencia con el valor nominal. Esto se debe a que existe una tolerancia, también representada en el código de colores, que hace que el valor real raramente coincida con el valor nominal leído en el código.

Para analizar un circuito se realiza primero el paso desde el circuito físico a un sistema de ecuaciones. Para ello cada elemento del circuito se representa por un modelo matemático, y el sistema de ecuaciones se determina a partir de las ecuaciones del modelo de cada elemento junto con las restricciones impuestas por la interconexión de los componentes. Estas restricciones se reflejarán a partir le leyes como Kirchoff.

Circuito 1:

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