UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

Universidad del Perú, DECANA DE AMÉRICA

CURSO: Electrotecnia

ALUMNO: Juan Manuel Gutierrez Alvarado

PROFESOR: Javier Alcántara

Informe previo 5

TEMA: LEYES DE KIRCHOFF

Pág. 1

LEYES DE KIRCHOFFCUESTIONARIO PREVIO:

1. Enuncie las Leyes de Kirchhoff. ¿Cuál es la importancia de estas Leyes?

La primera ley de Kirchhoff se conoce como la ley de corrientes de Kirchhoff (LCK) y su enunciado es el siguiente:

"La suma algebraica de las corrientes que entran o salen de un nodo es igual a cero en todo instante".

Para entender mejor esta ley se puede asimilar un nodo como la interconexión de una red de acueducto, donde se tiene una conexión en forma de T, con tres tubos de los cuales por dos de ellos llega el agua y por el tercero sale la suma de los dos anteriores, si se lleva esto a la teoría de circuitos, la corriente viene siendo representada por el flujo de agua y los conductores por los tubos, dentro de los tubos, no se puede acumular el agua, por lo tanto toda la cantidad que entra en este sistema debe ser la misma que sale, de la misma forma se asume que en los conductores y nodos no se puede acumular carga, ni hay pérdidas de energía por calor, la corriente que entra al nodo debe ser la misma que sale.

Otra forma de expresar la ley de corrientes de Kirchhoff es la siguiente:

La segunda ley de Kirchhoff se conoce como la ley de voltajes de Kirchhoff (LVK) y su enunciado es el siguiente:

Pág. 2

"La suma algebraica de los voltajes alrededor de cualquier lazo (camino cerrado) en un circuito, es igual a cero en todo instante".

Para entender mejor esta ley se puede reflejar dentro de un marco físico conservativo como es el gravitacional, donde el desplazamiento de una masa, alrededor de una trayectoria cerrada provoca un trabajo resultante de cero sobre la misma. El ejemplo más sencillo es en niño lanzando un balón al aire y recibiéndolo nuevamente, el balón describe una trayectoria cerrada cuyo trabajo total es igual a cero.

Otra forma de expresar la ley de voltajes de Kirchhoff es la siguiente:

,en una trayectoria cerrada.

IMPORTANCIA:

Es de vital importancia saber cómo varia o qué valor tiene el potencial eléctrico en algún punto de los ramales de una configuración eléctrica, lo cual es de vital importancia para realizar los “arreglos” de elementos de un circuito, entendiendo arreglo, como la forma en que se organizan los elementos de un circuito eléctrico, para este caso resistores.Las leyes de Kirchhoff establecen un postulado de mucha importancia para el estudio de la física eléctrica o por consiguiente para el estudio de circuitos, donde sea firma que la suma de las corrientes que entran en un nodo es igual a las que salen, a partir de la teoría de la conservación de la energía analizaran algunos aspectos como la relación de las corrientes en distintos puntos del sistema.

2. ¿A qué se denomina “nodo” en un circuito? ¿A que se denomina “malla en un circuito?

Pág. 3

NODO: Un nodo es un punto de conexión entre dos o más ramas. Comúnmente un nodo es representado con un punto en un circuito. Si un cortocircuito conecta a dos nodos, estos son vistos como un solo nodo.

MALLA: Una malla o lazo es cualquier trayectoria cerrada en un circuito. Un lazo inicia en un nodo, pasa por un conjunto de nodos y retorna al nodo inicial sin pasar por ningún nodo más de una vez.

3. Diga si es verdadero o falso.

a. La ley de nodos de Kirchhoff es frecuentemente usado para calcular corrientes en circuitos complejos.

( V )b. El instrumento indispensable para verificar la ley de

nodos de Kirchhoff es el voltímetro.( F )

c. El instrumento indispensable para verificar la ley de mallas de Kirchhoff es el miliamperímetro.

( V )d. Con la ayuda de la 1° y 2° ley de Kirchhoff es posible

calcular voltajes y corrientes en circuitos complejos.( F )

4. ¿Qué entiende por “caída de voltaje”?

Llamamos caída de voltaje de un conductor a la diferencia de potencial que existe entre los extremos del mismo. Este valor se mide en voltios y representa el gasto de fuerza que implica el paso de la corriente por ese conductor.Así mismo, la caída de tensión es medida frecuentemente en tanto por ciento de la tensión nominal de la fuente de la que se alimenta. Por lo tanto, si en un circuito alimentado a 400 Voltios de tensión se prescribe una caída máxima de tensión de una instalación del 5%, esto significará que en dicho tramo no podrá haber más de 20 voltios, que sería la tensión perdida con respecto a la tensión nominal.No existe un conductor perfecto, pues todos presentan una resistividad al paso de la corriente por muy pequeña que sea, por este motivo ocurre que un conductor incrementa la oposición al paso de la

Pág. 4

corriente, a medida que también va aumentando su longitud. Si esta resistencia aumenta, por consiguiente aumenta el desgaste de fuerza, es decir, la caída de tensión.

5. ¿Qué determina la polaridad (sentido) de la corriente eléctrica?

El sentido convencional de una corriente continua es el contrario al que seguirían los electrones, es decir, el que seguirían los iones positivos. Como consecuencia de lo anterior la corriente en el interior de un generador sigue el sentido del polo negativo al positivo, y en el circuito exterior, sale por el polo positivo del generador regresando al mismo por el polo negativo, tras recorrer al elemento pasivo.

6. Defina: resistencia interna del amperímetro, resistencia interna del voltímetro, resistencia interna de la fuente de alimentación, corriente máxima de salida de la fuente de alimentación.

Resistencia interna del amperímetro:Los amperímetros tienen una resistencia interna muy pequeña, por debajo de 1 ohmio, con la finalidad de que su presencia no disminuya la corriente a medir cuando se conecta a un circuito eléctrico.

Resistencia interna del voltímetro:El voltímetro es el instrumento que se emplea para medir la diferencia de potencial (tensión) entre dos puntos; por tanto, se colocara entre esos dos puntos, en paralelo con el resto del circuito, como se ilustra en la figura. Según lo dicho en el párrafo anterior, un voltímetro ideal sería aquel que no dejase pasar intensidad a través de el, lo que equivale a decir que presentase una resistencia infinita entre sus terminales (circuito abierto). En la realidad, la resistencia interna de un voltímetro es finita, aunque de valor alto (del orden de 10 MΩ).

Resistencia interna de la fuente de alimentación:Las fuentes de tensión / voltaje, sean estas baterías, generadores, etc., no son ideales (perfectas).Una fuente de tensión real está compuesta de una fuente de tensión ideal en serie con una resistencia llamada resistencia interna. Esta resistencia, no existe en la realidad de manera de que nosotros la podamos ver. Es una resistencia deducida por el comportamiento de las fuentes de tensión reales.

Corriente máxima de salida de la fuente de alimentación:Las fuentes de alimentación tienen un límite de la corriente máxima que pueden suministrar.

Pág. 5

Pág. 6