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CAPÍTULO

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Leyes de tensión
3
y de corriente
CONCEPTOS
CL AVE

INTRODUCCIÓN
En el capítulo 2 se presentaron la resistencia así como varios tipos
de fuentes. Después de definir algunos términos nuevos sobre
circuitos, se contará con elementos suficientes para comenzar a
analizar circuitos simples realizados a partir de estosdispositivos.
Las técnicas que se explicarán están basadas en dos leyes relativamente simples: la ley de corrientes de Kirchhoff (LCK) y la ley de
voltajes (tensiones) de Kirchhoff (LVK). La LCK se basa en el
principio de conservación de la carga, mientras que la LVK se
fundamenta en el principio de conservación de la energía, por lo
cual ambas son leyes físicas fundamentales. Una vez que se hayafamiliarizado con el análisis básico, podrá hacer un uso más
extensivo de LCK y LVK para simplificar combinaciones en serie
y en paralelo de resistencias, fuentes de tensión o fuentes de corriente
y se desarrollarán los conceptos de división de tensión y de
corriente. En capítulos subsecuentes, se explicarán técnicas
adicionales que permitirán analizar, de manera eficiente, redes
aún más complejas.3.1

•

NODOS, TRAYECTORIAS, LAZOS Y RAMAS

Ahora el foco de atención se centrará en determinar las relaciones
corriente-tensión en redes simples con dos o más elementos de circuito. Los elementos se conectarán entre sí por medio de cables (algunas veces denominados “hilos de conexión”), que tienen una resistencia nula. Debido a que la red aparece entonces como varios
elementos simplesy un conjunto de hilos de conexión, se le da el
nombre de red de parámetros concentrados. Surge un problema de
análisis más difícil cuando se debe enfrentar una red de parámetros
distribuidos, que contiene un número esencialmente infinito de elementos pequeños que se van anulando. En este texto sólo se expondrán las redes de parámetros concentrados.

Nuevos términos sobre
circuitos: nodo,trayectoria,
lazo y rama.
Ley de Kirchhoff de corriente
(LKC).
Ley de Kirchhoff de voltaje
(LKV).
Análisis de circuitos básicos
en serie y en paralelo.
Combinación de fuentes en
serie y en paralelo.
Simplificación de
combinaciones de
resistencias en serie y en
paralelo.
División de corriente y de
tensión.
Conexiones a tierra.

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CAPÍTULO 3 LEYES DE TENSIÓN Y DE CORRIENTE

En los circuitos ensamblados en el mundo real, los cables siempre tienen resistencia finita. Sin embargo,
dicha resistencia casi siempre es tan pequeña, en
comparación con otras resistencias del circuito, que
puede pasarse por alto sin introducir un error importante. Por lo tanto, de ahora en adelante, en los circuitos idealizados, se haráreferencia a cables de “resistencia nula”.

1

3

2
(a)
1

3

2
(b)
■ FIGURA 3.1 (a) Circuito que contiene tres
nodos y cinco ramas. (b) El nodo 1 se vuelve a
dibujar para considerarlo como dos nodos, aunque
sigue siendo uno.

Un punto en el cual dos o más elementos tienen una conexión común se llama
nodo. Por ejemplo, en la figura 3.1a se presenta un circuito que contiene tresnodos.
Algunas redes se dibujan de manera que engañan a un estudiante desprevenido que
cree que hay más nodos de los que en verdad existen. Esto ocurre cuando un nodo,
tal como el que se indica con el número 1 en la figura 3.1a, se muestra como dos
uniones separadas conectadas por un conductor (resistencia nula), como en la figura 3.1b. Sin embargo, todo lo que se ha hecho es dispersar el puntocomún en una
línea común de resistencia nula. Así, se debe considerar en forma obligatoria la totalidad de los hilos de conexión perfectamente conductores o las porciones de hilos
de conducción unidos al nodo, como parte de este mismo. Observe también que todo elemento tiene un nodo en cada uno de sus extremos.
Suponga que se parte del nodo de una red y se mueve a través de un elemento simple...