Leyes de Kirchhoff

Electricidad Leyes de Kirchhoff

Leyes de Kirchhoff:

En este capítulo vamos a tratar un tema muy importante dentro de la electricidad como es el de las Leyes de Kirchhoff.

Se define las Leyes de Kirchhoff como:
las leyes que se utilizan en electricidad para determinar las magnitudes de las corrientes y las diferencias de potencial en cualquier parte de un circuito eléctrico 
Primera Ley de Kirchhoff:

La primera ley de Kirchhoff, también conocida como ley de nodos dice que en cualquier nodo, la suma de las corrientes que entran es igual a la suma de las corrientes que salen. Es decir:

I1 III+ ... + I= 0

Segunda Ley de Kirchhoff:

La segunda ley de Kirchhoff, también conocida como ley de lazos o ley de mallas dice que en un lazo cerrado, la suma de todas las caídas de tensión es igual a la tensión total suministrada. Como consecuencia, la suma de las diferencias de potencial en un determinado lazo es siempre igual a cero. Es decir:

V1 + V+ VV+ ... + V0


Ejemplos:

Sea el siguiente circuito formado por fuentes de tensión y resistencias:


Aplicando las leyes de Kirchhoff vamos a calcular la intensidad de corriente que circula por cada rama (I1I2I3). Como son tres incógnitas necesitamos 3 ecuaciones para resolverlas.

Por la primera ley de Kirchhoff tenemos que en el nodo inferior:

I3  II2  (la suma de las corrientes que entran en el nodo es igual a las que salen)

Ahora cogemos por ejemplo la malla izquierda:


Aplicando la segunda ley de Kirchhoff tenemos:

2·I2 3·I0 (en una malla la suma de las diferencias de potencial es igual a cero).

Por último analizamos la malla exterior:


Volvemos a aplicar la segunda ley de Kirchhoff:

2·I2 5·I3 - 4 0 (en una malla la suma de las diferencias de potencial es igual a cero).

Ya tenemos 3 ecuaciones por lo que procedemos a resolver el sistema:
  • I3  II2
  • 2·I2 3·I0
  • 2·I2 5·I3 - 4 0
Sustituimos Ien la tercera ecuación:
2·I2 5·I3 - 4 
2·I2 5·(II2) - 4 0
2·I2 5·I+ 5·I2 - 4 0 
7·I2 5·I4 0
Resolvemos ahora el sistema:
  • 2·I2 3·I0
  • 7·I2 5·I4 0
Obtenemos:
I11/31 A
I= -3/31 A
I= -8/31 A
Ver también:
  • Circuito: red de trayectoria cerrada formada por fuentes de tensión y otros componentes
  • Nodos: punto de un circuito de resistencia 0, en el que dos o más componentes tienen una conexión en común
  • Mallas o Lazos: cada uno de los caminos cerrados que se pueden formar dentro de un circuito eléctrico
  • Rama: región del circuito que está comprendida entre dos nodos consecutivos
  • Primera Ley de Kirchhoff: la suma de corrientes que entran en un nodo es igual a las que salen
  • Segunda Ley de Kirchhoff: en una malla la suma de las diferencias de potencial es igual a cero