Electricidad

Introducción
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.
Gustav Kirchhoff (Königsberg, Rusia, 1824 - Berlín, 1887) Físico alemán.
En 1845 enunció las denominadas leyes de Kirchhoff aplicables al cálculo de tensiones, intensidades y resistenciasen el sí de una malla eléctrica, entendidas como una extensión de la ley de la conservación de la energía, basándose en la teoría del físico Georg Simon Ohm, según la cual la tensión que origina el paso de una corriente eléctrica es proporcional a la intensidad de la corriente. Las dos leyes de la electricidad de Kirchhoff son consecuencia de los principios de conservación de la carga y de laenergía.
Como Ohm tenía muchos problemas para resolver circuitos con más de una malla, este problema lo tuvo que resolver el físico matemático alemán Gustav Kirchhoff (1842-1887). Él dijo que era posible analizar una interconexión de cualquier número de elementos (fuentes de voltaje, fuentes de corriente, resistores, bobinas, capacitores) formando más de una malla; en aquellos días todo esto setrabajó en estado estacionario. Recuerde que a esta interconexión de elementos se le denomina red eléctrica o circuito eléctrico. Los conceptos de las fuentes dependientes todavía en esos días no se habían inventado, este término se acuño cuando se empezaron a obtener los circuitos equivalentes de las electroválvulas al vacío.
La ley de la conservación de la energía afirma que la cantidad total deenergía en cualquier sistema físico aislado (sin interacción con ningún otro sistema) permanece invariable con el tiempo, aunque dicha energía puede transformarse en otra forma de energía. En resumen, la ley de la conservación de la energía afirma que la energía no puede crearse ni destruirse, sólo se puede cambiar de una forma a otra.
El circuito eléctrico es todo conjunto formado porresistencias, bobinas, condensadores, transformadores, generadores, etc., conectados entre sí y en los cuales cuando se produce una excitación de tensión, corriente, etc., se origina una respuesta de tensión, corriente, etc.






Leyes de Kirchhoff:
Kirchhoff enuncia dos leyes que contribuyeron de forma determinante para el desarrollo de la ingeniería eléctrica y electrónica: la primera esconsecuencia del principio de la conservación de la carga (ley de nodos); la segunda es consecuencia del principio de la conservación de la energía (ley de mallas).
Estas dos leyes, junto con la ley de Ohm, permiten resolver el problema fundamental del análisis de circuitos en estado estacionario.

Primera Ley de Kirchhoff o ley de nodos (LCK)
En un nodo de un circuito eléctrico, la suma algebraica delas corrientes es igual a cero; expresada matemáticamente es

En esta ecuación, las intensidades I1, I2, etc., llevan el signo positivo (+) las flechas que entran en el nodo, y el (-) las flechas que salen del nodo o viceversa.
Al resolver las ecuaciones, las soluciones de las corrientes mayores que cero se han de interpretar diciendo que la intensidad va en realidad en el sentido señalado porla flecha; las soluciones de las corrientes menores que cero, significa que esas intensidades van en realidad en sentido contrario al indicado por la flecha correspondiente.
Esta se basa en el principio de conservación de la carga eléctrica. Un nodo no puede almacenar carga eléctrica, por lo que toda corriente que entra tiene en un nodo por una o más ramas deben salir por otra u otras. Como semuestra a continuación.
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La LCK permite obtener la siguiente ecuación:
I1+I3=I2
Que expresa: “la suma de las corrientes que entran en un nodo es igual a la suma de las corrientes que salen del mismo”.
También se puede obtener la ecuación equivalente:

Que expresa: “la suma algebraica de todas las corrientes que entran en un nodo es igual a cero”. En este caso se consideran positivas...