bachiller

CAPITULO I
INTRODUCCION A LAS REDES ELECTRICAS
CONCEPTOS BASICOS Y LEYES DE KIRCHHOFF

1.1.- UN POCO DE HISTORIA.
En el método científico, un "esquema conceptual" es una teoría simple y
comprensible a partir de la cual es posible explicar una gran variedad de
fenómenos.
Un esquema conceptual muy conocido es el de la teoría atómica, del cual se
toman los conceptos de electrón y cargaeléctrica. Otros esquemas conceptuales
importantes son la conservación de energía y la conservación de carga.
La electricidad y el magnetismo se conocen desde hace muchos siglos. La
misma palabra electricidad viene del nombre griego del ámbar, dado que fueron los
griegos los que descubrieron la electricidad estática al frotar un pedazo de ámbar.
El uso del imán en la navegación también data desiglos anteriores. Sin embargo
hasta el siglo XIX no se lograron progresos considerables en el desarrollo de un
esquema conceptual que los explicase.
Alrededor de 1800 Galvani y Volta descubrieron que la electricidad se podía
producir por medios químicos. El invento de la batería eléctrica le permitió a Volta
producir una corriente eléctrica, esto es, un flujo de electricidad continua yestable, en contraposición a la electricidad estática producida por máquinas
eléctricas anteriores, como la botella de Leyden y el electróforo del mismo Volta.
Galvani por su parte realizó una serie de experimentos con ranas, que lo
llevaron a creer que la corriente eléctrica era "electricidad animal", causada por los
mismos organismos. Volta sostenía que la corriente eléctrica era "electricidadmetálica", cuya fuente eran las sondas de diferentes metales insertados en las
ancas de la rana. Ambos tenían razón, y Galvani alcanzó la fama como fundador de
la fisiología nerviosa, mientras que el invento de Volta revolucionó el uso de la
electricidad y dió al mundo uno de sus mayores beneficios: La corriente eléctrica.
En reconocimiento a sus descubrimientos se le dió a la unidad de fuerzaelectromotriz el nombre de Voltio.
En 1810, Oersted relacionó el campo magnético con la corriente y Ampère
midió la fuerza producida por la corriente. La unidad de corriente eléctrica, el
amperio, recibió este nombre en su honor. En 1831 Faraday y Henry descubrieron
la inducción electromagnética al observar que moviendo un imán a través de una
bobina de alambre de cobre, se originaba unacorriente eléctrica que fluía por el
alambre. El motor y el generador eléctricos se basan en este principio, por lo que
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este descubrimiento cambió el curso de la historia del mundo. En honor a estos
científicos la unidad de capacitancia se llama Faradio y la de inductancia se llama
Henry.
En 1873 James Maxwell reunió todos estos experimentos y otros adicionales
para formar un esquemaconceptual propiamente dicho. En las ecuaciones de
Maxwell, como se conoce este esquema, se explican todos los fenómenos
electromagnéticos de acuerdo con los campos que producen la carga y la corriente.
El éxito del esquema conceptual de Maxwell se ha corroborado durante un
largo período, ya que los resultados deducidos de las ecuaciones de Maxwell
concuerdan con las observaciones realizadas durantemás de 100 años.
1.2.- EL CIRCUITO ELECTRICO.
El circuito eléctrico es otro esquema conceptual definido para explicar los
mismos fenómenos, aplicable dentro de ciertas condiciones. La razón por la cual se
desarrolló este nuevo esquema conceptual se debe a que a menudo el interés no
reside en el estudio de los campos eléctrico y magnético, sino en el análisis de los
voltajes y corrientespresentes en los componentes del circuito. Aunque se basa en
los mismos hechos experimentales que las ecuaciones de Maxwell, incluye ciertas
aproximaciones que no están comprendidas en el concepto más general de la teoría
de campos. A partir de los voltajes y corrientes de un circuito se pueden calcular
otras variables tales como carga, energía, potencia, etc.
A continuación se define el...