Las leyes de Kirchhoff

Un circuito eléctrico es un trayecto conductor compuesto por fuentes de F.E.M y resistores. Un nodo es un punto donde inician o terminan tres o más conductores, y una malla es un trayecto conductor cerrado.

Las leyes de Kirchhoff son dos igualdades basadas en la conservación de carga y energía atravez de los circuitos, mallas y nodos eléctricos. La ley de los nodos establece que la suma algebraica de las corrientes que llegan a él, será siempre cero, y la ley de las mallas dice que la suma algebraica de las caídas de potencial y las F.E.M, será también cero.

De igual manera, es necesario tener en cuenta el sentido o la orientación dada al circuito; Siempre que la trayectoria de movimiento sea en el sentido de la corriente, la caída de potencial tendrá signo (-), y siempre que se pase por una Fem, si el movimiento es de terminal (-) a terminal (+), la Fem será (+). En casos contrarios, estos tendrán signos opuestos.

2. Objetivos:

2.1. Objetivo General:

• Estudiar las Reglas de Kirchhoff.

• Entender y analizar el comportamiento de un circuito eléctrico

• Estudiar y aplicar de manera correcta, las leyes de Kirchhoff.

2.2. Objetivos específicos:

• Determinar las corrientes que circulan a través de una malla usando las Reglas de Kirchhoff.

• Entender y analizar experimentalmente las reglas de Kirchhoff

• Medir la corriente de una malla usando instrumentos de medida (amperímetro).

• Comprobar el cumplimiento de las Reglas de Kirchhoff.

3. Temas de consulta:

3.1. Intensidad de corriente eléctrica: Es el flujo de carga por unidad de tiempo, para un material. Esto se debe al movimiento de los electrones libres en el interior del material, por lo tanto es una propiedad que dependerá de él mismo. La corriente eléctrica tiene como unidad el Ampere [ ], que es .

Por otro lado, la densidad de corriente es una magnitud vectorial definida como la corriente por unidad de área. Si consideramos un conductor de sección transversal A que lleva una corriente I, entonces la densidad de corriente J en el conductor se definirá como la corriente por unidad de tiempo. Expresada así: ].

3.2. Ley de Ohm: La Ley de Ohm establece que la corriente ( ) que circula entre dos puntos de un circuito es directamente proporcional a la tensión ( ) entre dichos puntos, donde la constante que relaciona estas dos magnitudes es la conductancia ( ), la cual es inversamente proporcional a la resistencia eléctrica ( ). Matemáticamente, la Ley de Ohm se expresa así: . Donde las unidades de la corriente son [ ].

• Resistividad: Es una propiedad de cada material, relacionada a la resistencia que tiene este al paso de la corriente por él. Tal propiedad nos dice que tan buen conductor es el material, ya que si poseemos un material con alta resistividad nos quiere decir que es mal conductor, ya que se opone en gran medida al paso de la corriente. La resistividad puede variar de acuerdo a la temperatura, si una metal se somete a alta temperatura, gana resistividad. Esta propiedad se designa con la letra y tiene como unidades (Ω • m).

• Conductividad: Es la propiedad opuesta a la resistividad, y es la capacidad de un material de dejar pasar la corriente. Así como la resistividad, la conductividad depende también de la naturaleza del material, por ejemplo, los metales tienen alta conductividad. La conductividad se denota con la letra y tiene como unidades [Ω-1•m-1].

• Resistencia: Es la oposición al paso de la corriente. Tiene por unidad el Ohmio [ ], y generalmente se usa el Ohmiómetro para medirla.

3.3. Regla de los nodos (Principio de la conservación

...