LEYES DE OHM, KIRCHHOFF Y PROPIEDADES DE CIRCUITOS Oscar Ignacio Botero H.

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


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


Ej: ¿Halle V2 si los valores de V1 = 5V, V3 = 1V y V = 10V, basado en la figura anterior?

V4VV1V5V10VVVVVVVVV 22312321


Ej: ¿Halle el voltaje en R2?

VV

VVVVVVVV

VVVVVVVV

VVVVVVVV

R

R

RRR

RRR

7

10510152123

2

2

12133542

33542121


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


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.


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.


𝑅𝑒𝑞=𝑅1×𝑅2𝑅1+𝑅2

𝑅𝑒𝑞=10𝑘Ω×10𝑘Ω10𝑘Ω+10 𝑘Ω

∴𝑅𝑒𝑞=100𝑘2Ω2

20𝑘Ω

𝑅𝑒𝑞=5𝑘Ω , 𝑙𝑎𝑚𝑖𝑡𝑎𝑑𝑑𝑒𝑢𝑛𝑎𝑑𝑒𝑒𝑙𝑙𝑎𝑠


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


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

,,


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

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