Embedded Files
Ley de voltajes de Kirchhoff.
Ley de voltajes de Kirchhoff.
Una ley de gran importancia para el análisis de circuitos eléctricos es la Ley de tensiones o voltajes de Kirchhoff. Esta ley establece simplemente que "la suma algebraica de todos los voltajes alrededor de un camino cerrado o bucle es igual a cero". Otra forma de decirlo es "la suma de todas las caídas de voltaje es igual al voltaje de la fuente"
Con tres resistencias instaladas en el circuito:
Vfuente-V1-V2-V3 = 0 volts
Observe que el signo de la fuente es opuesto al de las caídas de tensión individuales. Por lo tanto, la suma algebraica es igual a cero. Escrito de otra forma
Vfuente = V1+V2+V3
Esta figura ilustra la idea básica de la ley de Kirchhoff. En este ejemplo hay dos resistencias. Una tiene una caída de 14 voltios y la otra, de 10 voltios.
La tensión de la fuente debe ser igual a la suma de las caídas de tensión alrededor del circuito. Por inspección, es fácil determinar la tensión de la fuente es de 24 voltios
Esta figura muestra un circuito en serie con tres caídas de tensión y una fuente de tensión de 24 voltios. Dos de las caídas de tensión son conocidas. Sin embargo, la tercera no se conoce.
Usando la ley de voltaje de Kirchhoff, la tercera caída de voltaje puede ser determinada.
Con tres resistencias en el circuito:
Vfuente – V1 – V2 – V3 = 0 volts
sustituimos los valores conocidos
24v – 12v – 10v − V3 = 0
2v-V3=0 entonces la caída de voltaje de la resistencia #3 es 2 voltios
Determinar la caída de voltaje de la resistencia #4 si la corriente es de 200mA
Primero debemos determinar la caída de voltaje en cada resistencia.
V1 = I*R1
V1 = (200 mA)*10Ω
La caída de voltaje a través de R1 es
V1= 2 voltios
V2 = I*R2
V1 = (200 mA)*50Ω
La caída de voltaje a través de R2 es
V2= 10 voltios
V3 = I*R3
V3 = (200 mA)*100Ω
La caída de voltaje a través de R3 es
V3= 20 voltios.
ahora se usa la ley de Kirchhoff para determinar la caída de voltaje de la resistencia #4
Vfuente-V1-V2-V3-V4= 0 voltios
sustituimos los valores conocidos
100v-2v-10v-20v-V4 = 0
resolviendo
68v-V4 = 0, entonces la caída de voltaje de la resistencia #4 es 68 voltios
Usando la ley de Ohm sustituimos en V4 podremos encontrar el valor de la resistencia #4
R=V/I
Aplicación específica: R4 = V4/I
R4= 68 V/0.2A= 340Ω
Ley de corrientes de Kirchhoff.
Ley de corrientes de Kirchhoff.
Otra ley de gran importancia para el análisis de circuitos eléctricos es la Ley de corrientes de Kirchhoff. "la suma de las corrientes que entran en una unión o nodo es igual a la suma de las corrientes que salen de esa misma unión o nodo". Una unión puede definirse como un punto del circuito en el que confluyen dos o más caminos del circuito. En el caso del circuito paralelo es el punto del circuito donde las ramas individuales se unen
La fórmula general es:
Itotal =I1+I2+I3
En la gráfica, el punto A y el punto B representan dos uniones o nodos en el circuito con tres ramas resistivas entre ambos. La fuente de tensión proporciona una corriente total IT en el nodo A. En este punto, la corriente debe dividirse, fluyendo desde el nodo A hacia cada una de las ramas en función del valor resistivo de cada rama. La ley de corrientes de Kirchhoff establece que la corriente que entra debe ser igual a la que sale. Siguiendo la corriente a través de las tres ramas y de vuelta al nodo B, la corriente total IT que entra en el nodo B y que sale del nodo B es la misma que la que entró en el nodo A. A continuación, la corriente vuelve a la fuente de tensión.
Esta figura muestra como se comportan las corrientes en los brazos del circuito
Conociendo la Intensidad total y la intensidad 2:
IT = 17 mA
I2 = 12 mA
El flujo total de corriente en el nodo A es igual a la suma de las corrientes de los brazos : IT = I1 + I2
Remplazando 17mA = I1 + 12 mA
I1 = 5 mA
la corriente total entrando al nodo B es la misma.
Esta figura muestra como determinar una corriente desconocida en un brazo del circuito.
Note que la corriente total a la entrada del nodo A es conocida, al igual que la corriente en dos de los brazos que salen de él. utilizando la fórmula general, se puede obtener la corriente del brazo 2.
Fórmula general: IT = I1+I2+I3
Sustituyendo: 75 mA = 30 mA+I2+20 mA
Resolviendo para I2
I2 = 75mA-30mA-20mA
I2 = 25mA
A partir de las leyes de Kirchhoff se definieron e implementaron los divisores de voltaje y corriente.
En este enlace podemos ver mas ejercicios sobre la Ley de Kirchhoff
Page updated
Google Sites
Report abuse