LEYES DE OHM, KIRCHHOFF, LENZ, FARADAY

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[pic 7]

Como vemos, el resultado obtenido es que 500 miliampere equivalen a 0,5 ampere, por lo que procedemos a sustituir, seguidamente, los valores numéricos para poder hallar cuántos ohm tiene la resistencia del circuito eléctrico con el que estamos trabajando, tal como se muestra a continuación:.

[pic 8]

Como se puede observar, el resultado de la operación matemática arroja que el valor de la resistencia "R" conectada al circuito es de 3 ohm.

HALLAR EL VALOR DE INTENSIDAD DE LA CORRIENTE

Veamos ahora qué ocurre con la intensidad de la corriente eléctrica en el caso que la resistencia "R", en lugar de tener 3 ohm, como en el ejemplo anterior, tiene ahora 6 ohm. En esta oportunidad la incógnita a despejar sería el valor de la corriente " I ", por tanto tapamos esa letra:

[pic 9]

A continuación sustituimos “V” por el valor de la tensión de la batería (1,5 V) y la “R” por el valor de la resistencia, o sea, 6[pic 10]. A continuación efectuamos la operación matemática dividiendo el valor de la tensión o voltaje entre el valor de la resistencia:

[pic 11]

En este resultado podemos comprobar que la resistencia es inversamente proporcional al valor de la corriente, porque cuando el valor de "R" aumenta de 3 a 6 ohm, la intensidad " I " de la corriente también, varía, pero disminuyendo su valor de 0, 5 a 0,25 ampere.

HALLAR EL VALOR DE LA TENSIÓN O VOLTAJE

Ahora, para hallar el valor de la tensión o voltaje "V" aplicado a un circuito, siempre que se conozca el valor de la intensidad de la corriente " I " en ampere que lo recorre y el valor en ohm de la resistencia "R" del consumidor o carga que tiene conectada, podemos seguir el mismo procedimiento tapando en esta ocasión la "V”, que es la incógnita que queremos despejar.

[pic 12]

A continuación sustituyendo los valores de la intensidad de corriente " I " y de la resistencia "R" del ejemplo anterior y tendremos:

[pic 13]

El resultado que obtenemos de esta operación de multiplicar será 1,5 V, correspondiente a la diferencia de potencial o fuerza electromotriz (FEM), que proporciona la batería conectada al circuito.

Los más entendidos en matemáticas pueden utilizar directamente la Fórmula General de la Ley de Ohm realizando los correspondientes despejes para hallar las incognitas. Para hallar el valor de la intensidad "I" se emplea la representación matemática de la fórmula general de esta Ley:

[pic 14]

De donde:

I – Intensidad de la corriente que recorre el circuito en ampere (A)

E – Valor de la tensión, voltaje o fuerza electromotriz en volt (V)

R – Valor de la resistencia del consumidor o carga conectado al circuito en ohm ([pic 15]).

Si, por el contrario, lo que deseamos es hallar el valor de la resistencia conectada al circuito, despejamos la “R” en la fórmula de la forma siguiente:

[pic 16]

Y por último, para hallar la tensión despejamos la fórmula así y como en los casos anteriores, sustituimos las letras por los correspondientes valores conocidos:

[pic 17]

LEYES DE KIRCHOFF

Las leyes y enunciados de Kirchhoff no son ni más ni menos que enunciados que se explican claramente según el teorema de conservación de energía. Son las dos leyes más utilizadas en electrónica, es la base del análisis de circuitos y la ingeniería eléctrica, nos permiten conocer el valor de corrientes y tensiones de una red de mallas y nodos de manera conceptualmente muy simple. Básicamente nos permiten resolver circuitos utilizando las ecuaciones a la que estos están ligados.

PRIMERA LEY DE KIRCHOFF

En todo circuito eléctrico digno de ser analizado, existen lo que se conocen como “nodos” se dice que un nodo existe donde dos o más componentes tienen una conexión en común.

La definición de la primera ley de Kirchhoff es la siguiente “La corriente entrante a un nodo es igual a la suma de las corrientes salientes”

Como sabemos que toda la energía es conservativa, es lógico pensar que si inyecto mas corriente a un nodo, toda esa corriente que estoy colocando, tiene que ser evacuada por alguna de las ramas que lo conectan.

VEAMOS UN EJEMPLO

En la imagen siguiente, vemos un ejemplo de un circuito paralelo, veamos como calcular las corrientes que circulan por cada resistencia y la corriente total del circuito.

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Como comentamos en artículos anteriores, el voltaje en dos ramas en paralelo siempre es el mismo, con lo cual podemos decir que el voltaje en R1 será igual al voltaje en R2 que a su vez será igual al voltaje que entrega la batería, dado que esta también esta en paralelo a las dos resistencias.

Sabiendo esto entonces podemos plantear las siguientes ecuaciones.

[pic 19]

Si hacemos lo mismo para calcular la corriente que circula por R2

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Ahora si queremos calcular la corriente total tendríamos que hacer la ley de ohm con la resistencia equivalente que forman el paralelo.

[pic 21]

Podemos verificar estos resultados aplicando la primera ley de Kirchhoff, como se puede ver en la imagen de abajo, al aplicar la primera ley de Kirchhoff sobre el nodo uno N1 vemos que la suma de las corrientes salientes es igual a las corrientes entrantes.

[pic 22]

SEGUNDA LEY DE KIRCHOFF

La segunda ley de Kirchhoff dice que “La suma de los voltajes alrededor de una trayectoria o circuito cerrado debe ser cero“, esto se explica también desde el punto de vista de la conservación de