ELECTRICIDAD
LEYES
Ohm
La Ley de Ohm, postulada por el físico y matemático Alemán Georg Simon Ohm, es una de las leyes fundamentales de la electrodinámica, estrechamente vinculada a los valores de las unidades básicas presentes en cualquier circuito eléctrico.
Figura 1 La Ley de Ohm afirma que la corriente que circula por un conductor eléctrico es directamente proporcional a la tensión e inversamente proporcional a la resistencia siempre y cuando su temperatura se mantenga constante (Ecuación 1).
 (1)
Donde I es la intensidad en amperios (A), V es la tensión en voltios (V) y R es la resistencia.
Subir
Kirchhoff
Las leyes de Kirchhoff pueden derivarse directamente de las ecuaciones de Maxwell, aunque Kirchhoff precedió a Maxwell. Estas leyes son muy utilizadas en ingeniería eléctrica para hallar corrientes y tensiones en cualquier punto de un circuito eléctrico.
Ley de corrientes de Kirchhoff
Figura 2 La unión de dos o más elementos de un circuito constituye lo que se denomina nudo (Figura 2). La ley de Kirchhoff para las intensidades de corriente (LKC) establece que la suma algebraica de las corrientes en un nudo es cero. Es decir, la suma de las corrientes entrantes en el nudo es igual a la suma de las corrientes que salen del mismo (Ecuación 2).
 (2)
Normalmente se toma como corrientes positivas a aquellas que entran en el nudo y negativas las que salen del mismo. Por tanto en la Figura 2 quedaría como:
Ley de tensiones de Kirchhoff
Figura 3 Para un camino cerrado de un circuito, la ley de Kirchhoff para las tensiones (LKT) establece que la suma algebraica de las tensiones es cero. Algunas tensiones serán debidas a las fuentes y otras a los elementos pasivos, en estos últimos se hablara de caídas de tensión. Esta ley es aplicable tanto para corrientes continuas como para fuentes variables.
Para la malla de la Figura 3 tenemos:  (4)
Subir
Thévenin
Según el teorema de Thévenin un circuito lineal con resistencias y fuentes de tensión o intensidad puede sustituirse por una fuente de tensión y una resistencia en serie.
Para entenderlo mejor supongamos un circuito como el de la Figura 4.
Figura 4
Para calcular el equivalente Thévenin entre los terminales a y b primero calculamos la tensión de Thévenin V TH . Para ello calculamos la intensidad I y luego la tensión V TH entre los terminales a y b:
 (5)
La resistencia RTH se calcula cortocircuitando las fuentes de tensión e intensidad y calculando la resistencia entre los terminales a y b (Figura 5).
Figura 5
La resistencia R TH viene dada por la expresión:
 (6)
Por tanto, el equivalente Thévenin del circuito de la Figura 4 es el representado en la Figura 6.
Figura 6 Subir
Norton
Según el teorema de Norton un circuito lineal con resistencias y fuentes de tensión o intensidad puede sustituirse por una fuente de intensidad y una resistencia en paralelo.
Tomemos por ejemplo el circuito de la Figura 4. El procedimiento para el cálculo de la resistencia del circuito equivalente R N es el mismo que para el circuito Thévenin por tanto RTH=RN.
La fuente de intensidad se calcula cortocircuitando los terminales a y b y calculando la intensidad que pasaría por dicho cortocircuito ( Figura 7).
Figura 7 Por tanto la I TH será:
 (7)
El circuito equivalente Norton quedará como sigue:
Figura 8 Subir
|
