leyes fundamentales de circuitos electricos

Todo lo que debes saber sobre las leyes fundamentales de circuitos eléctricos

Se han expuesto hasta ahora fundamentos elementales como la corriente, el voltaje y la potencia en un circuito eléctrico. Para poder obtener con precisión los valores de estas variables en un circuito específico, es necesario tener conocimiento acerca de ciertas leyes fundamentales que rigen los circuitos eléctricos. Estas leyes, también conocidas como la ley de Ohm y las leyes de Kirchhoff, son la base sobre la cual se fundamenta el análisis de los circuitos eléctricos.

Ley de Ohm

Es una característica común de los materiales ofrecer una resistencia a la circulación de la electricidad. Esta propiedad física, también llamada resistencia y representada por el símbolo R, depende de la resistividad del material y su longitud, como se muestra en la figura 11 (a)

La resistividad, medida en ohm-metros, determina la facilidad con la que la electricidad puede fluir a través de un material. Los conductores como el cobre y el aluminio tienen una resistividad baja, mientras que los aislantes como la mica y el papel tienen una resistividad alta. En la tabla 3 se muestran los valores de resistividad de algunos materiales comunes y se indica cuáles se utilizan como conductores, aislantes y semiconductores.

Para representar la resistencia de un material en un circuito, se utiliza un componente llamado resistor. Su símbolo de circuito se muestra en la figura 11 (b), donde la letra R representa su resistencia. El resistor es el componente pasivo más simple. Se le atribuye al físico alemán Georg Simon Ohm (1787-1854) el descubrimiento de la ley de Ohm, que establece la relación entre la corriente eléctrica y la tensión en un resistor.

Secuencia de resistores y variación de voltaje

Los resistores en paralelo se comportan como un único resistor, cuya resistencia es igual a la suma de las resistencias de los resistores individuales.

Impedancias en conexión paralela y fraccionamiento de flujo eléctrico

El principio de división de corriente se denomina así, y al circuito de la figura 19 se le conoce como divisor de corriente. En este caso, se puede observar claramente que la corriente de mayor intensidad se dirige hacia la resistencia de menor valor.

Principios Elementales de los Circuitos Eléctricos Todo lo que Debes Aprender

En el campo de la electrónica y la electricidad, existen varias leyes fundamentales que rigen el funcionamiento de los circuitos eléctricos. Una de estas leyes es la conocida Ley de Kirchhoff, también llamada Ley de Circuitos.

La Ley de Circuitos es un conjunto de reglas que explican el comportamiento de la corriente eléctrica en un circuito cerrado. Se basa en dos principios básicos: la conservación de la carga y la conservación de la energía.

La conservación de la carga establece que la suma algebraica de las corrientes que ingresan y salen de un nodo en un circuito debe ser igual a cero. En otras palabras, la cantidad de corriente que entra en un nodo debe ser igual a la cantidad que sale del mismo nodo para que se mantenga el equilibrio.

Leyes fundamentaleseditar

En caso de que el circuito incluya componentes no lineales y reactivos, es posible que se requieran leyes adicionales más complejas. Esto conducirá a la formación de un conjunto de ecuaciones, cuya solución puede ser encontrada mediante métodos algebraicos o numéricos.

En el supuesto de que el circuito cuente con elementos que no son lineales o reactivos, posiblemente sea necesario utilizar leyes más complejas. Estas leyes darán lugar a un sistema de ecuaciones, el cual puede ser resuelto algebraica o numéricamente.

Cuando existen componentes que no son lineales ni reactivos en el circuito, es probable que se requieran leyes más elaboradas para su análisis. Dicha situación dará origen a un sistema de ecuaciones, que puede ser solucionado por medio de métodos algebraicos o numéricos.

Nodos ramas y lazos

Conocer los conceptos básicos de topología de redes es esencial, ya que permite entender cómo se interconectan los elementos de un circuito eléctrico. Aunque tanto un circuito como una red se basan en la conexión de componentes, se diferencian en que una red es una interconexión de dispositivos, mientras que un circuito proporciona una o más trayectorias cerradas. Entre los elementos clave de un circuito se encuentran las ramas, los nodos y los lazos.

En términos simples, una rama es cualquier elemento que tenga dos terminales. Por ejemplo, en la Figura 13 se pueden identificar cinco ramas: una fuente de tensión de 10 V, una fuente de corriente de 2 A y tres resistores. Estos elementos son vitales para el funcionamiento del circuito.

Los nodos, por otro lado, suelen representarse con un punto en un circuito. Si dos nodos están conectados por un cortocircuito (un cable de conexión), se consideran un solo nodo. En la Figura 13 se pueden ver tres nodos: a, b y c. Es importante mencionar que los tres puntos que forman el nodo b están conectados por cables conductores y, por lo tanto, se consideran un solo punto. Lo mismo ocurre con los cuatro puntos que forman el nodo c.

Leyes de Kirchhoff

La ley de Ohm no es la única herramienta para analizar circuitos eléctricos. Al unirse con las dos leyes de Kirchhoff, se obtiene un conjunto completo y eficaz de herramientas. La primera ley se basa en la conservación de la carga, que establece que la suma algebraica de las cargas en un sistema no puede cambiar.

La ley de corriente de Kirchhoff (LCK) dicta que la suma algebraica de las corrientes que entran en un nodo o frontera cerrada es igual a cero. En otras palabras, la suma de las corrientes entrantes es igual a la suma de las corrientes salientes.

Esta ley se expresa mediante la fórmula: LCK: ∑ in = 0, donde N es el número de ramas conectadas al nodo e in representa la n-ésima corriente que entra o sale del nodo.

Gracias a esta ley, las corrientes entrantes a un nodo pueden considerarse positivas mientras que las salientes pueden ser consideradas negativas, o viceversa.

Principios esenciales de los circuitos una guía imprescindible para comprender su funcionamiento

En el maravilloso mundo de la electrónica, existen leyes fundamentales que gobiernan el comportamiento de los circuitos eléctricos. Estas leyes son indispensables para comprender y diseñar circuitos electrónicos. En este artículo, exploraremos las leyes fundamentales de los circuitos eléctricos y su aplicación en diversas situaciones.

La Ley de Ohm establece que la corriente que fluye a través de un conductor es directamente proporcional a la tensión aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del conductor. En otras palabras, se puede expresar mediante la fórmula I = V/R, donde I es la corriente en amperios, V es la tensión en voltios y R es la resistencia en ohmios. Esta ley es crucial para entender cómo funcionan los componentes electrónicos y cómo se comportan en un circuito.

Por su parte, la Ley de Kirchhoff es una herramienta poderosa para analizar circuitos complejos. Se compone de dos leyes: la Ley de Corrientes de Kirchhoff (LCK) y la Ley de Voltajes de Kirchhoff (LVK). La LCK establece que la suma de las corrientes que entran a un nodo es igual a la suma de las corrientes que salen del nodo. Por otro lado, la LVK establece que la suma de las caídas de tensión en un lazo cerrado es igual a la suma de las tensiones aplicadas en ese lazo. Estas leyes son esenciales para resolver ecuaciones y determinar las corrientes y voltajes en un circuito.

La Ley de Ohm nos permite comprender la relación entre la corriente, la tensión y la resistencia de un circuito, mientras que la Ley de Kirchhoff nos brinda herramientas para analizar circuitos más complejos. Con este conocimiento, podremos crear circuitos más eficientes y solucionar problemas en nuestra práctica de la electrónica.

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