leyes fisicas
Páginas: 10 (2355 palabras)
Publicado: 28 de mayo de 2013
Ley de Kirchhoff
Las leyes de Kirchhoff son dos igualdades que se basan en la conservación de la energía y la carga en los circuitos eléctricos. Fueron descritas por primera vez en 1845 por Gustav Kirchhoff este fue un físico prusiano cuyas principales contribuciones científicas estuvieron en el campo de los circuitos eléctricos, Ambas leyes de circuitos pueden derivarse directamente delas ecuaciones de Maxwell, pero Kirchhoff precedió a Maxwell y gracias a Georg Ohm su trabajo fue generalizado. Estas leyes son muy utilizadas en ingeniería eléctrica para hallar corrientes y tensiones en cualquier punto de un circuito eléctrico esto lo definimos
→ Primera Ley de Kirchhoff
Para poder enunciar la primera Ley de Kirchhoff hay que definir:
Rama: uno o más elementos de circuitosconectados en serie en camino abierto.
Nodo: como el punto de unión de dos o más ramas de un circuito.
Malla: La unión de dos o más ramas en camino cerrado.
Esta ley también es llamada ley de nodos, Ley de corrientes de Kirchhoff o Ley de intensidades de Kirchhoff . La ley de Kirchhoff nos dice que:
En cualquier nodo, la suma de las corrientes que entran en ese nodo es igual a la suma de lascorrientes que salen. De forma equivalente, la suma de todas las corrientes que pasan por el nodo es igual a cero
Esta fórmula es válida también para circuitos complejos:
Es decir que La suma algebraica de las corrientes entrantes y salientes a un nodo, es cero (ley de conservación de la carga).
Nudo en el que confluyen cincoramas
La aplicación de esta ley al nodo de la figura, sería la siguiente:
I1 + I2 - I3 - I5 = 0
La consideración de que una corriente es entrante o saliente se hace en principio de una forma totalmente arbitraria, ya que si una corriente I es entrante, se puede sustituir por una corriente -I saliente y viceversa. El sentido real de la corriente dependerá de cuál de los dos signos seanuméricamente el correcto. Lo importante que en el nodo la suma de lo que entra e igual a lo que sale, por eso se habla de conservación de la carga. En un nodo no se crean ni desaparecen cargas eléctricas. Dicho de un modo más formal, en un nodo no hay fuentes ni sumideros de cargas.
Ejemplo:
Aquí podemos ver que se cumple la primera ley de Kirchhoff. Si sumamos la indicación de A2 y de A3nos da la indicación de A1. O sea en el nodo, la suma de las corrientes que entran es igual a la suma de las corrientes que salen.
A1= A2+A3
60.0 =40.0 + 20.0
60.0=60.0
→Segunda Ley de Kirchhoff
Segunda ley de Kirchhoff, ley de lazos de Kirchhoff o ley de mallas de Kirchhoff, es común que se use la sigla LVK para referirse a esta ley. La segunda regla se deduce de la conservación de laenergía. Es decir, cualquier carga que se mueve en torno a cualquier circuito cerrado (sale de un punto y llega al mismo punto) debe ganar tanta energía como la que pierde.
Se basa en la conservación de la energía, y establece que:
En un lazo cerrado, la suma de todas las caídas de tensión es igual a la tensión total suministrada. De forma equivalente, la suma algebraica de las diferencias depotencial eléctrico en un lazo es igual a cero.
De igual manera que con la corriente, los voltajes también pueden ser complejos, así:
Esta ley se basa en la conservación de un campo potencial de energía. Dado una diferencia de potencial, una carga que ha completado un lazo cerrado no gana o pierde energía al regresar al potencial inicial.
Podemos analizar con esto que:
En un circuitocerrado o malla, la suma algebraica de las diferencias de potencial entre los extremos de los diferentes elementos, es cero (ley de conservación de la energía). Es muy importante entender que esto ocurre en cualquier camino cerrado por el que circulemos en un circuito y sin importar si lo hacemos en sentido horario o sentido antihorario.
Ejemplo:
En el siguiente circuito podemos ver el...
Las leyes de Kirchhoff son dos igualdades que se basan en la conservación de la energía y la carga en los circuitos eléctricos. Fueron descritas por primera vez en 1845 por Gustav Kirchhoff este fue un físico prusiano cuyas principales contribuciones científicas estuvieron en el campo de los circuitos eléctricos, Ambas leyes de circuitos pueden derivarse directamente delas ecuaciones de Maxwell, pero Kirchhoff precedió a Maxwell y gracias a Georg Ohm su trabajo fue generalizado. Estas leyes son muy utilizadas en ingeniería eléctrica para hallar corrientes y tensiones en cualquier punto de un circuito eléctrico esto lo definimos
→ Primera Ley de Kirchhoff
Para poder enunciar la primera Ley de Kirchhoff hay que definir:
Rama: uno o más elementos de circuitosconectados en serie en camino abierto.
Nodo: como el punto de unión de dos o más ramas de un circuito.
Malla: La unión de dos o más ramas en camino cerrado.
Esta ley también es llamada ley de nodos, Ley de corrientes de Kirchhoff o Ley de intensidades de Kirchhoff . La ley de Kirchhoff nos dice que:
En cualquier nodo, la suma de las corrientes que entran en ese nodo es igual a la suma de lascorrientes que salen. De forma equivalente, la suma de todas las corrientes que pasan por el nodo es igual a cero
Esta fórmula es válida también para circuitos complejos:
Es decir que La suma algebraica de las corrientes entrantes y salientes a un nodo, es cero (ley de conservación de la carga).
Nudo en el que confluyen cincoramas
La aplicación de esta ley al nodo de la figura, sería la siguiente:
I1 + I2 - I3 - I5 = 0
La consideración de que una corriente es entrante o saliente se hace en principio de una forma totalmente arbitraria, ya que si una corriente I es entrante, se puede sustituir por una corriente -I saliente y viceversa. El sentido real de la corriente dependerá de cuál de los dos signos seanuméricamente el correcto. Lo importante que en el nodo la suma de lo que entra e igual a lo que sale, por eso se habla de conservación de la carga. En un nodo no se crean ni desaparecen cargas eléctricas. Dicho de un modo más formal, en un nodo no hay fuentes ni sumideros de cargas.
Ejemplo:
Aquí podemos ver que se cumple la primera ley de Kirchhoff. Si sumamos la indicación de A2 y de A3nos da la indicación de A1. O sea en el nodo, la suma de las corrientes que entran es igual a la suma de las corrientes que salen.
A1= A2+A3
60.0 =40.0 + 20.0
60.0=60.0
→Segunda Ley de Kirchhoff
Segunda ley de Kirchhoff, ley de lazos de Kirchhoff o ley de mallas de Kirchhoff, es común que se use la sigla LVK para referirse a esta ley. La segunda regla se deduce de la conservación de laenergía. Es decir, cualquier carga que se mueve en torno a cualquier circuito cerrado (sale de un punto y llega al mismo punto) debe ganar tanta energía como la que pierde.
Se basa en la conservación de la energía, y establece que:
En un lazo cerrado, la suma de todas las caídas de tensión es igual a la tensión total suministrada. De forma equivalente, la suma algebraica de las diferencias depotencial eléctrico en un lazo es igual a cero.
De igual manera que con la corriente, los voltajes también pueden ser complejos, así:
Esta ley se basa en la conservación de un campo potencial de energía. Dado una diferencia de potencial, una carga que ha completado un lazo cerrado no gana o pierde energía al regresar al potencial inicial.
Podemos analizar con esto que:
En un circuitocerrado o malla, la suma algebraica de las diferencias de potencial entre los extremos de los diferentes elementos, es cero (ley de conservación de la energía). Es muy importante entender que esto ocurre en cualquier camino cerrado por el que circulemos en un circuito y sin importar si lo hacemos en sentido horario o sentido antihorario.
Ejemplo:
En el siguiente circuito podemos ver el...
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