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Problemas de la ley de Kirchhoff clase 12
Las reglas de los circuitos de Kirchhoff son dos igualdades que tratan de la corriente y la diferencia de potencial en el modelo de elementos fijos de los circuitos eléctricos (a menudo conocido como tensión).En 1845, un científico alemán llamado Gustav Kirchhoff fue el primero en describirlas. Esto amplió el trabajo de Georg Ohm y fue anterior al de James Clerk Maxwell. Las reglas de Kirchhoff, a menudo conocidas como leyes de Kirchhoff, se utilizan ampliamente en ingeniería eléctrica. Estas reglas se aplican tanto en el dominio del tiempo como en el de la frecuencia y sirven de base para el análisis de redes.La ley de la corriente de Kirchhoff (LEY DE KCL) y la ley de la tensión de Kirchhoff (LEY DE KVL) se definieron en 1845 después de que él persiguiera las nociones de la ley de Ohm y la ley de Maxwell.La ley de la corriente de Kirchhoff, o LEY DE KCL, se basa en el principio de conservación de la carga. Según esta regla, la corriente de entrada a un nodo debe ser igual a la corriente de salida del nodo.
¿Qué es la ley de Kirchhoff? Enuncie y explique la ley de Kirchhoff.Gustav Kirchhoff, un científico alemán, encontró en 1845 los dos conjuntos de leyes que nos ayudarían a comprender la noción de conservación de la corriente y la energía en un circuito eléctrico particular. Las leyes de Kirchhoff sobre los circuitos eléctricos son el nombre que reciben estas dos reglas. Las reglas de Kirchhoff de los circuitos eléctricos son útiles para evaluar y determinar la resistencia eléctrica y la impedancia de cualquier circuito complejo de corriente alterna (CA). Para enunciar la ley de Kirchhoff, también debemos conocer las direcciones del flujo de la corriente.
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Las leyes de los circuitos de Kirchhoff son dos igualdades que tratan de la corriente y la diferencia de potencial (comúnmente conocida como tensión) en el modelo de elementos fijos de los circuitos eléctricos. Fueron descritas por primera vez en 1845 por el físico alemán Gustav Kirchhoff[1], que generalizó el trabajo de Georg Ohm y precedió al de James Clerk Maxwell. Ampliamente utilizadas en ingeniería eléctrica, también se denominan reglas de Kirchhoff o simplemente leyes de Kirchhoff. Estas leyes pueden aplicarse en los dominios del tiempo y la frecuencia y constituyen la base del análisis de redes.
Ambas leyes de Kirchhoff pueden entenderse como corolarios de las ecuaciones de Maxwell en el límite de baja frecuencia. Son precisas para los circuitos de corriente continua y para los circuitos de corriente alterna a frecuencias en las que las longitudes de onda de la radiación electromagnética son muy grandes en comparación con los circuitos.
Problemas de ejemplo de la ley de Kirchhoff con soluciones
Vamos a considerar ahora la ley que lleva el nombre de Gustav Robert Kirchhoff (dos h y dos f), un profesor universitario alemán que nació más o menos en la época en que Ohm realizaba sus trabajos experimentales. Esta ley axiomática se conoce como Ley de la Corriente de Kirchhoff (abreviada KCL).
“La suma algebraica de todas las corrientes que entran en cualquier nodo es igual a cero” Esta ley representa una declaración matemática del hecho de que la carga no puede acumularse en un nodo. Un nodo no es un elemento del circuito, y ciertamente no puede almacenar, destruir o generar carga. Por lo tanto, las corrientes deben sumar cero. A veces resulta útil una analogía hidráulica: por ejemplo, consideremos tres tuberías de agua unidas en forma de Y. Definimos tres “corrientes” que fluyen en cada una de las tres tuberías. Si insistimos en que el agua siempre fluye, es evidente que no podemos tener tres corrientes de agua positivas, o las tuberías reventarían. Por lo tanto, el valor de una o dos de las corrientes definidas debe ser negativo. Una expresión compacta de la ley de Kirchhoff es
Ejemplo de Kvl con fuente de corriente
Hemos visto en el tutorial de Resistencias que se puede encontrar una única resistencia equivalente, ( RT ) cuando se conectan dos o más resistencias en serie, en paralelo o en combinaciones de ambas, y que estos circuitos obedecen a la Ley de Ohm.
Sin embargo, a veces, en circuitos complejos, como las redes en puente o en T, no podemos utilizar simplemente la Ley de Ohm para encontrar las tensiones o corrientes que circulan por el circuito. Para este tipo de cálculos necesitamos ciertas reglas que nos permitan obtener las ecuaciones del circuito y para ello podemos utilizar la Ley del Circuito de Kirchhoffs.
En 1845, un físico alemán, Gustav Kirchhoff desarrolló un par o conjunto de reglas o leyes que tratan sobre la conservación de la corriente y la energía dentro de los circuitos eléctricos. Estas dos reglas se conocen comúnmente como Leyes de los Circuitos de Kirchhoffs. Una de las leyes de Kirchhoff trata de la corriente que fluye por un circuito cerrado, la Ley de la Corriente de Kirchhoffs, (KCL) mientras que la otra ley trata de las fuentes de tensión presentes en un circuito cerrado, la Ley de la Tensión de Kirchhoffs, (KVL).