Leyes de kirchhoff


Leyes de Kirchhoff

¿Qué son las leyes de Kirchhoff?

Las leyes de Kirchhoff se encuentran dentro de la teoría de circuitos eléctricos y está relacionada con el estudio de corrientes y tensiones formadas por ciertos dispositivos. Fueron formuladas por el físico alemán Gustav Robert Kirchhoff (1824-1887).

Leyes de Kirchhoff

Las dos leyes que forman la teoría establecida por Kirchhoff son las siguientes:

  • Primera Ley de Kirchhoff (ley de los Nodos): también conocida como la ley de conservación de la energía, establece que en un nodo, el resultado de la suma de las corrientes es cero.

  • Segunda Ley de Kirchhoff (ley de las Muestras): también conocida como la ley de conservación de la carga, establece que en un circuito cerrado, la suma de los voltajes es cero.

Aplicaciones de las Leyes de Kirchhoff

Las leyes de Kirchhoff son una herramienta básica para el análisis de circuitos eléctricos. A partir de ellas se pueden calcular tensiones, corrientes y resistencias para un circuito específico. Estas leyes se aplican a circuitos sencillos como resistencias, inductores y capacitores, pero también se usan en circuitos más complejos como circuitos integrados (IC) y circuitos de corriente continua y alterna.

Ejemplo

Consideremos el circuito de la imagen:

Aplicando la Primera Ley de Kirchhoff:

En el nodo 1:
I1 + I2 + I3 = I4

Aplicando la Segunda Ley de Kirchhoff:

En el bucle abierto:
V1 + V2 + V3 – V4 = 0

Estas ecuaciones pueden usarse para calcular las tensiones y corrientes en el circuito.

Conclusión

Las leyes de Kirchhoff son una herramienta fundamental para el análisis de circuitos eléctricos. Esta teoría permite calcular corrientes, tensiones y resistencias en un circuito a partir de una serie de ecuaciones fáciles de entender y usar.

Leyes de Kirchhoff

Las Leyes de Kirchoff son fundamentales para el análisis de circuitos eléctricos. Fueron descubiertas por el físico alemán Gustav Kirchhoff a principios de siglo XIX. Estas leyes permiten el análisis matemático para determinar los voltajes y las corrientes en un circuito eléctrico dado.

Primera Ley de Kirchhoff

La Primera Ley de Kirchhoff, conocida como la Ley de la Corriente, se basa en la conservación de la corriente en un conductor conectado a otros conductores. Esta ley exige que la suma algebraica de la corriente en todos los conductores unidos al conductor dado debe ser cero.

Segunda Ley de Kirchhoff

La Segunda Ley de Kirchhoff, conocida como la Ley de los Nodos o la Ley de Voltajes, se basa en la conservación de energía en una rama del circuito. Esta ley exige que la suma algebraica de los voltajes sobre los elementos conectados entre sí en una rama, dado su valor positivo o negativo, debe ser cero.

Aplicación de las leyes de Kirchhoff

  • Ofrecen una manera de comprender y utilizar información para solucionar problemas.

  • Se utilizan para elegir un camino correcto para el análisis en un circuito.

  • Se usan para marcar el camino para la solución de los sistemas eléctricos.

  • Ayudan a determinar cuáles elementos eléctricos están conectados unos a otros.

  • Ayudan a determinar la magnitud de los voltajes y de las corrientes en un circuito.

Ejemplo: Supongamos que un circuito tiene tres resistencias conectadas en serie, R_1, R_2 y R_3. Si la corriente a través de cada uno es I_1, I_2 y I_3, entonces la Primera Ley de Kirchhoff nos dice que:

I_1 = I_2 + I_3

La Segunda Ley de Kirchhoff nos dice que:

V_s = V_1 + V_2 + V_3

donde V_s es el voltaje suministrado por la fuente de poder al circuito y V_1, V_2 y V_3 son los voltajes a través de R_1, R_2 y R_3, respectivamente.

las Leyes de Kirchoff son fundamentales para el análisis de circuitos eléctricos, y ofrecen una manera de comprender y utilizar información para solucionar problemas mediante la conservación de corriente y energía.

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Leyes de Kirchhoff

Kirchhoff’s Laws son uno de los fundamentos más importantes en ¡electrónica y análisis de circuitos! Estas leyes permiten a los ingenieros determinar voltage y corriente en un circuito dada. Son muy útiles para desarrollar modelos de circuitos que luego se pueden utilizar para predecir cómo se comportará el circuito.

Primera Ley de Kirchhoff: Ley de la Suma de las Cargas

La primera ley de Kirchhoff afirma que en cualquier punto cualquiera de un circuito cerrado, la suma de los voltaje prima multiplicado por la corriente que entra es igual a la suma de voltaje caída multiplicado por la corriente que sale.

Ecuación

$$ΣV_{drops}×I_{out} = ΣV_{prims}×I_{in}$$

Ejemplo:

En el circuito a continuación, hay dos voltajes prima (V1 y V2) y dos caídas de voltaje (V3 y V4).

Aplicando la primera ley de Kirchhoff a este circuito, tendríamos la siguiente ecuación:

$$V1×I1 + V2×I2 = V3×I3 + V4×I4$$

Segunda Ley de Kirchhoff: Ley de los Nudos

La segunda ley de Kirchhoff establece que en todos los nudos en un circuito, la suma de las corrientes entrantes debe ser igual a la suma de las corrientes salientes. En otras palabras, cada nudo es como un cuerpo desde el punto de vista de la conservación de la corriente.

Ecuación

$$ΣI_{in} = ΣI_{out} $$

Ejemplo:

Tomemos el circuito anterior como ejemplo. Aplicando la segunda ley de Kirchhoff a este circuito, tendríamos la siguiente ecuación:

$$I1 = I2 + I3 + I4 ​$$

Conclusion

Las Leyes de Kirchhoff son una parte esencial para entender y predecir el comportamiento de los circuitos. Al final, estas leyes nos brindan maneras de solucionar problemas de circuitos más complejos con mayor facilidad. Esto hace que la teoría de circuitos sea mucho más fácil de aprender.

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