Marco Teorico Circuitos

INTRODUCCION

El presente informe trata de las leyes de voltajes y corrientes de Kirchho llamadas KVL y KCL respe espect ctiv ivam amen ente te que que part partir ir de los los conc concep epto tos s de cada uno se derivan las ecuaciones requeridas para encontrar los equivalentes de elementos conectados en serie y en paralelo, así como las relaciones de los divisores de voltaje y corriente; y mostraremos de una forma clara y resumida los métodos utiliados durante la pr!ctica" Estos conceptos ser!n la #ase para para el an!li n!lis sis de cir circuito uitos s com comple plejos por por los $étodos de nodos y mallas" $ostraremos tres circuitos eléctricos diferentes en este informe, donde emplearemos resistencias, un pote potenc nci% i%me metr tro o y fuen fuente te de pode poderr &C, &C, en dond donde e presentaremos un peque'o marco te%rico de cada uno de los componentes, que nos permitir! sacar las medidas (voltaje e intensidad) que ser!n anotados en un cuad cuadrro" *pli *plica care remo mos s una una peque peque'a 'a form formul ula a dond donde e nos per permitir! tir! halla llar la pote potenc ncia ia de cada cada circuito" +or ltimo mediremos con el multímetro multímetro la tensi%n e intensidad de los diferentes circuitos y anotaremos las medidas del voltaje y de la corriente, y podremos analiar para poder sacar nuestras propi propias as o#serv o#servaci acione ones s y concl conclusi usione ones s que hemos hemos desarrollado en esta pr!ctica"

$*-C. /E.-0C. 1n circuito eléctrico es una com#inaci%n de elementos pasivos (resistores, condensadores, etc") y elementos activos (fueras electromotrices)" Considere solo los casos en que las fueras electromotrices (fem) son constantes y la red eléctrica se encuentra en estado estacionario" El pro#lema se centra en la #squeda de las intensidades de corriente en funci%n de las fem y de las resistencias del circuito" L* +-0$E-* LE2 &E K0-C33.44 (LKC) La corriente entrante a un nodo es i5ual a la suma de las corrientes salientes" &el mismo modo se puede 5eneraliar la primera ley de Kirchho  diciendo que la suma de las corrientes entrantes a un nodo es i5uales a la suma de las corrientes salientes" La ra%n por la cual se cumple esta ley se entiende perfectamente en forma intuitiva si uno considera que la corriente eléctrica es de#ida a la circulaci%n de electrones de un punto a otro del circuito" 6iempre se de#e cumplir una ley de la física que dice que la ener5ía no se crea ni se consume, sino que siempre se transforma" La ener5ía eléctrica que entre5a la #atería se su#divide en el nodo de modo que se transforma en i5uales ener5ías térmicas entre5adas al am#iente por cada uno de los resistores" 6i los resistores son i5uales y est!n conectados a la misma tensi%n, de#en 5enerar la misma cantidad de calor y por lo tanto de#en estar recorridos por la misma corriente; que sumadas de#en ser i5uales a

la corriente entre5ada por la #atería, para que se cumpla la ley de conservaci%n de la ener5ía"

En una pala#ra, que la ener5ía eléctrica entre5ada por la #atería es i5ual a la suma de las ener5ías térmicas disipadas por los resistores

∑  I 

entran

=∑  I  salen

6E718&* LE2 &E K0-C33.44 (LVK) Cuando un circuito posee m!s de una #atería y varios resistores de car5a ya no resulta tan claro como se esta#lecen las corrientes por el mismo" En ese caso es de aplicaci%n la se5unda ley de Kirchho, que nos permite resolver el circuito con una 5ran claridad" En un circuito cerrado, la suma de las tensiones de #atería que se encuentran al recorrerlo siempre ser! i5uales a la suma de las caídas de tensi%n e9istente so#re los resistores" ∑ V =0 ∑ V subidapotencial =∑ V caida potencial Dónde:  Subida de potencial representa un incremento de voltaje de (-) a (+) en

el sentido de recorrido de la malla.

Caída de potencial es cuando el voltaje en el elemento va decreciendo de (+) a (-) en el sentido en que se recorre la malla.

Nudo:

es un punto del circuito en el que concurren tres o más conductores. n

un nudo se produce una derivación del circuito en la que se reparten las corrientes. !ambi"n se les llama nodo.

Rama:

es el conjunto de elementos comprendidos entre dos nudos

consecutivos. Malla:

es un camino cerrado que puede ser recorrido sin pasar dos veces por 

el mismo punto # no puede ser subdividido en otros. Siempre está $ormada como mínimo por dos ramas.

FUENTES INDEPENDIENTES CONECTADAS EN SERIE Y EN PARALELO

%curre que al&unas de las ecuaciones obtenidas para los circuitos en serie # en paralelo se evitan si se combinan las $uentes. Sin embar&o' observe que la totalidad de las relaciones de corriente' tensión # potencia en el resto del circuito permanecen invariables. or ejemplo' varias $uentes de tensión en serie tal ve sean sustituidas por una $uente de tensión equivalente que ten&a una tensión i&ual a la suma al&ebraica de las $uentes individuales

!ambi"n se podrían combinar las $uentes de corriente en paralelo mediante la suma al&ebraica de las corrientes individuales* además' el orden de los elementos en paralelo quiá se vuelva a arre&lar como se desee.

C.8CL160.8E6

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&e acuerdo al tra#ajo realiado concluimos que se puede demostrar y veri:car las leyes de Kirchho para los circuitos tanto te%ricamente como practico" La diferencia de potencial en la resistencia en paralelo es la misma en todas las resistencias 6e pudo demostrar las leyes de Kirchho que de la de:nici%n se dice que la suma de corrientes que lle5an al nodo es i5ual a la suma de corrientes que salen del sistema" Esta e9periencia nos ayuda a conceptualiarnos so#re la conservaci%n de la ener5ía"