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Contenido: Leyes de Kirchhoff. Trabajo eléctrico y potencia eléctrica. Ejemplos. ¿Qué dice la primera ley de Kirchhoff?
Medición potenciométrica
| El problema es determinar la fem de X. V: fuente estable. G: galvanómetro. X: fuente desconocida. P: fuente conocida. 1. Circuito cerrado V = constante I = constante Se corre el cursor hasta que G = 0. |  Circuito básico de medición potenciométrica |
Entonces:
Ex = I·R1
Se cambia la fuente desconocida (X) por otra conocida (P).
Ex/EP = I·R1/I·R2 = r1/r2
Ex/EP = r1/r2
Leyes de Kirchhoff
Si un circuito tiene un número de derivaciones interconectadas, es necesario aplicar otras dos leyes para obtener el flujo de corriente que recorre las distintas derivaciones.
1° ley de Kirchhoff: la ley de los nudos o nodos, enuncia que en cualquier unión en un circuito a través del cual fluye una corriente constante, la suma de las intensidades que llegan a un nudo es igual a la suma de las intensidades que salen del mismo.
∑i = 0 (en un nodo)
i1 = i2 + i3 + i4
Circuito eléctrico con resistencias en serie
2° ley de Kirchhoff: la ley de las mallas afirma que, comenzando por cualquier punto de una red y siguiendo cualquier trayecto cerrado de vuelta al punto inicial, la suma neta de las fuerzas electromotrices halladas será igual a la suma neta de los productos de las resistencias halladas y de las intensidades que fluyen a través de ellas. Esta segunda ley es sencillamente una ampliación de la ley de Ohm.
∑(V + fem) = 0 (en una malla)
V - V1 - V2 = 0
Circuito eléctrico con resistencias en paralelo
En un elemento activo el sentido de la corriente y de la tensión son iguales.
En un elemento pasivo el sentido de la tensión es inverso al de la corriente.
Vi = i1·R1 + i2·R2 + i3·R3 = Vf
Trabajo eléctrico
L = q·V
P = L/t ⇒ P = q·V/t ⇒ P = i·V
Como V = i·R
P = i²·R
También i = V/R:
P = V²/R
[P] = W
Representación de un capacitor
Otra unidad es el elctrón volt: es la energía adquirida por una partícula cuya carga es igual a la de un electrón, cuando esa partícula pasa por una diferencia de potencial de un volt en el vacío.
qe = 1,6·10-19 C
L = qe·V ⇒ L = 1,6·10-19 C·1 V ⇒ L = 1,6·10-19 J
1 eV = 1,6·10-19 J
Circuito eléctrico con resistencias en serie y en paralelo
En serie:
P1 = i²·R1 ⇒ P1 = (2 A)²·1 Ω ⇒ P1 = 4 A²·1 Ω
P1 = 4 W
P2 = i²·R2 ⇒ P2 = (2 A)²·2 Ω ⇒ P2 = 4 A²·2 Ω
P2 = 8 W
En paralelo:
P1 = i1²·R1 ⇒ P1 = (6 A)²·1 Ω ⇒ P1 = 36 A²·1 Ω
P1 = 36 W
P2 = i2²·R2 ⇒ P2 = (3 A)²·2 Ω ⇒ P2 = 9 A²·2 Ω
P2 = 18 W
V = E + I·Ri
P = V·I ⇒ P = E·I + I·Ri·I ⇒ P = E·I + I²·Ri
| En carga: | |
| P = E·I + I²·Ri | E·I ⇒ rapidez de carga. I²·Ri ⇒ rapidez de pérdida |
| En consumo: | |
| P = E·I + I²·Ri | E·I ⇒ rapidez de conversión de energía química en eléctrica. I²·Ri ⇒ pérdida por calor |
Autor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet)
San Martín. Buenos Aires. Argentina.
This work by Ricardo Santiago Netto is licensed under CC BY-NC-SA 4.0
