Reglas De Kirchoft

Reglas de Kirchhoff

Cuando se trata de circuitos complicados, el cálculo de la resistencia equivalente y la posterior aplicación de la ley de Ohm generalizada se hace, en muchas ocasiones, sumamente difícil. En estos casos hay que recurrir a dos reglas enunciadas por el físico alemán Gustav Robert Kirchhoff (1824-1887) y que llevan su nombre.

Ante todo, es necesario establecer las siguientes definiciones:

Red es un conjunto de conductores, fuerzas electromotrices y resistencias, unidos entre sí de una forma arbitraria, de manera que circulan por ellos corrientes de distintas intensidades (ver figura).

Se llama nudo al punto de la red donde concurren más de dos conductores. No tiene que ser necesariamente un punto geométrico, por lo que se puede definirse más rigurosamente diciendo que es una porción de la red cuyos puntos tienen el mismo potencial (por ejemplo, son nudos los puntos B y E).

Rama es la parte de la red comprendida entre dos nudos consecutivos y recorrida por la misma corriente (por ejemplo, el trayecto BE, recorrido por la intensidad I2).

Por último, malla es el polígono cerrado formado por ramas, que se obtiene partiendo de un nudo y regresando a él, sin pasar dos veces por la misma rama.

Las dos reglas de Kirchhoff se aplican una a los nudos y la otra a las mallas.

a) Primera regla de Kirchhoff (regla de los nudos). La suma de las corrientes que llegan a un nudo tiene que ser igual a la suma de las corrientes que salen de él, o también, si consideramos unas como positivas y las otras como negativas:

S Ii = 0.

La suma algebraica de las intensidades de corriente que concurren en un nudo es cero.

b) Segunda regla de Kirchhoff (regla de las mallas).

En una malla se cumple que la suma algebraica de los productos de las resistencias de cada rama por la intensidad correspondiente es igual a la suma algebraica de todas las fuerzas electromotrices que en ella se encuentran.

Sei = SIi * Ri

A la hora de aplicar las reglas de Kirchhoff, hay que tener en cuenta las normas siguientes:

Se asigna arbitrariamente un valor y un sentido determinado a las intensidades desconocidas. Si al final, tras resolver el sistema, alguna de ellas resulta negativa, ello quiere decir que su sentido real es el opuesto al asignado inicialmente.

Si existen n nudos en la red, se aplica la primera regla de Kirchhoff a n-1 nudos cualesquiera.

Se descompone la red en las mallas más sencillas posible y se aplica a cada una de ellas la segunda regla de Kirchhoff, eligiendo previamente un sentido de recorrido para cada malla; las intensidades y fuerzas electromotrices del mismo sentido que el elegido serán positivas, y las de sentido contrario, negativas.

Para aplicar la regla de las mallas necesitamos algunas convenciones de signos. Primero suponemos una dirección para la corriente en cada rama y la señalamos en un diagrama del circuito. Luego, empezando en cualquier punto del circuito, nos desplazamos a lo largo de una malla, sumando fems y términos IR a medida que los encontramos. Si pasamos por una fuente en la dirección de - a +, la fem se considera positiva; si nos desplazamos de + a -, se considera negativa. Si pasamos por un reciptor en la misma dirección que la corriente supuesta, el término IR es negativo porque la corriente va en la dirección en que disminuye el potencial. Si pasamos por un reciptor en la dirección opuesta a la de la corriente supuesta, IR es positivo porque representa un aumento de potencial.

Voltímetro:

Un voltímetro es un instrumento que sirve para medir la diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito eléctrico.

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