Post on 25-Jan-2016
LEYES DE OHM, KIRCHHOFF Y PROPIEDADES DE CIRCUITOS
Oscar Ignacio Botero H.
A continuación hay varias definiciones que son imprescindibles en los análisis de circuitos.
CIRCUITO: combinación de varios componentes eléctricos ó electrónicos que cumplen una determinada función.
NODO: punto de conexión donde se unen dos o más terminales de los elementos.
MALLA: es una trayectoria cerrada sin otras trayectorias en su interior.
PARTES DE UN CIRCUITOMalla Malla
Nodo
Circuito
Nodo
LEY DE OHMEsta ley relaciona la proporcionalidad que existe entre la corriente y el voltaje, a esta relación de proporcionalidad se le denomina resistencia eléctrica.
La ley dice: el Voltaje es igual al producto de la Corriente o cantidad de electrones y el valor de la Resistencia donde se consume y transforma la energía.
Ej: ¿Halle la corriente si la resistencia vale 1K y el voltaje 10V?
LEY DE OHM… cont
mAIV
IK
VI
R
VIRIV 10
1000
10
1
10
LEY DE WATTEsta ley relaciona la proporcionalidad que existe entre el voltaje y la corriente, a esta relación de proporcionalidad se le denomina potencia eléctrica.
La ley dice: la Potencia es igual al producto del Voltaje y el valor de la Corriente donde se consume y transforma la energía.
LEY DE WATT …cont
Ej: ¿Halle la potencia que disipa un circuito si el voltaje de alimentación es de12v y la corriente eléctrica es de 3µA?
WPAvPIVP 36312
Ej: ¿Halle la potencia que disipa un circuito si el voltaje de alimentación es de100v y la resistencia es de 20Ω?
LEYES DE KIRCHHOFF
Ley de Kirchhoff de corriente (LKC). Ésta ley dice que en cualquier nodo de un circuito, la suma de corrientes es igual a cero, o también, las corrientes que llegan a un nodo son iguales a las corrientes que salen de dicho nodo. Se aplica únicamente a circuitos en conexión paralela.
Nodo
I1 = I2 + I3 + I4
En honor al físico Alemán Gustav Kirchhoff (1824-1887) quien inventó dos leyes una para la corriente y la otra para el voltaje.
Ej: ¿Halle I3 si los valores de I1 = 10mA, I2 = 3mA e I4 = 5mA?
LEYES DE KIRCHHOFF… cont
mA2ImA5mA3mA10IIIIIIIII 3342134321
Nodo
I1 = I2 + I3 + I4
Ej: ¿Halle la corriente (I6) en R6 en el nodo A y en el nodo B?
mAI
mAmAmAI
IIII
IIII
15
2320
:A Nodo
6
6
5416
6541
LEYES DE KIRCHHOFF… cont
mAI
mAmAmAI
IIII
IIII
15
6123
:B Nodo
6
6
139106
101396
Ley de Kirchhoff de voltaje (LKV). La ley de voltaje de Kirchhoff dice que los voltajes aplicados en cualquier circuito simple suman cero; o también, las subidas de voltaje son iguales a las caídas de voltaje en un circuito simple. Se aplica únicamente a circuitos en conexión serie.
V = V1 + V2 + V3
LEYES DE KIRCHHOFF… cont
Ej: ¿Halle V2 si los valores de V1 = 5V, V3 = 1V y V = 10V, basado en la figura anterior?
V4VV1V5V10VVVVVVVVV 22312321
LEYES DE KIRCHHOFF… cont
Ej: ¿Halle el voltaje en R2?
VV
VVVVVVVV
VVVVVVVV
VVVVVVVV
R
R
RRR
RRR
7
10510152123
2
2
12133542
33542121
LEYES DE KIRCHHOFF… cont
Circuito serie: un circuito es serie es cuando una terminal de un dispositivo se une ÚNICAMENTE con la terminal de otro dispositivo o cuando en un nodo se unen ÚNICAMENTE dos terminales de dos dispositivos.
PROPIEDADES DE CIRCUITOS
RT = R1+R2+R3+...+RN
VT = V1+V2+V3+...+VN
I = constante
Ej: ¿Halle RT, V1, V2, V3, V4, IT, I1, I2, I3, I4 en el siguiente circuito?
PROPIEDADES DE CIRCUITOS… cont
constante) es serie (en 4321
4321
1Ω14
14
Ω14Ω4Ω3Ω5Ω2
IIIImAIK
VI
RT
VfI
KRKKKKRRRRRR
TTT
TTT
VVfVVVVVfVVVVVf
VVKmAVRIV
VVKmAVRIV
VVKmAVRIV
VVKmAVRIV
144352
4Ω41
3Ω31
5Ω51
2Ω21
4321
44444
33333
22222
11111
(LKV) voltaje de Kirchhoff deley Por
PROPIEDADES DE CIRCUITOS… cont
Ej: ¿Halle RT, V1, V2, V3, V4, IT, I1, I2, I3, I4, PT, P1, P2, P3, P4 en el siguiente circuito?
mWPmAVPIVP
mWPmWmWmWmWPPPPPP
mWPmAVPIVP
mWPmAVPIVP
mWPmAVPIVP
mWPmAVPIVP
TTTTT
TTT
14114
144352
414
313
515
212
4321
44444
33333
22222
11111
: Wattdeley Por
Circuito paralelo: un circuito es paralelo cuando AMBAS terminales de un dispositivo se unen con AMBAS terminales de otro u otros dispositivos, en otras palabras, cuando dos o más dispositivos comparten ambos nodos.
PROPIEDADES DE CIRCUITOS… cont
IT = I1+I2+I3+...+IN
V= V1=V2=V3 (constante)
Tip:
Cuando se tienen 2 resistencias en paralelo del mismo valor, la equivalente entre ellas será la mitad del valor de una de ellas.
PROPIEDADES DE CIRCUITOS… cont
𝑅𝑒𝑞=𝑅1×𝑅2𝑅1+𝑅2
𝑅𝑒𝑞=10𝑘Ω×10𝑘Ω10𝑘Ω+10 𝑘Ω
∴𝑅𝑒𝑞=100𝑘2Ω2
20𝑘Ω
𝑅𝑒𝑞=5𝑘Ω , 𝑙𝑎𝑚𝑖𝑡𝑎𝑑𝑑𝑒𝑢𝑛𝑎𝑑𝑒𝑒𝑙𝑙𝑎𝑠
PROPIEDADES DE CIRCUITOS… cont
Tip:
Cuando se tienen 3 o más resistencias en paralelo del mismo valor o de diferente valor, la equivalente entre ellas tendrá menor valor que la menor de ellas.
1𝑅𝑒𝑞
=1𝑅1
+1𝑅2
+1𝑅3
1𝑅𝑒𝑞
=1
10𝑘Ω+
12𝑘Ω
+1
5𝑘Ω
1𝑅𝑒𝑞
=1+5+210𝑘Ω
∴𝑅𝑒𝑞=10𝑘Ω
8∴𝑅𝑒𝑞=1,25𝑘Ω
PROPIEDADES DE CIRCUITOS… cont
Ej: ¿Halle RT, V1, V2, V3, V4, IT,
I1, I2, I3, I4 en el siguiente circuito?
mAAIV
IR
VfI
VVVV
KRK
RKR
KRKKKKRRRRRR
TTT
T
TTT
TTT
20020500
10
5005012
6
6
121
6
63211
1
1
2
1
3
1
6
1111111
4321
4321
,,paralelo. en Circuito
mAIK
VI
R
VI
mAIK
VI
R
VI
mAIK
VI
R
VI
mAIK
VI
R
VI
10Ω1
10
52
10
3333
10
6616
10
444
44
333
33
222
22
111
11
,,
PROPIEDADES DE CIRCUITOS… cont
Ej: ¿Halle RT, V1, V2, V3, V4, IT, I1, I2, I3, I4, PT, P1, P2, P3, P4 en el siguiente circuito?
mWPmAVPIVP
mWPmWmWmWmWPPPPPP
mWPmAVPIVP
mWPmAVPIVP
mWPmAVPIVP
mWPmAVPIVP
TTTTT
TTT
2002010
991991005033336616
1001010
50510
333333310
661666110
4321
44444
33333
22222
11111
: Wattdeley Por
,,,
,,,,
CUESTIONARIO1. La ley de Ohm relaciona las variables eléctricas de
a. Resistencia – Voltaje – Frecuenciab. Voltaje – Corriente – Resistenciac. Corriente – Resistencia – Amperajed. Ninguna de las anteriores
2. Se tienen tres (3) resistencias en paralelo de igual valor, la equivalente entre ellas será
a. menor que la menor de ellasb. mayor que la mayor de ellasc. menor que la mayor de ellasd. la mitad de ellas
CUESTIONARIO …cont
4. Se tienen dos (2) resistencias en paralelo de 30kΩ, la equivalente entre ellas será de
a. 1,5kΩb. 15Ωc. 150kΩd. 15000Ω
3. La ley de Watt relaciona las variables eléctricas dea. Resistencia – Voltaje – Potenciab. Voltaje – Corriente – Potenciac. Corriente – Resistencia – Amperajed. Potencia – Voltios – Vatios
GRACIAS