LEY DE VOLTAJE
Esta Ley dice que:
"La suma de todas las tensiones en un camino cerrado debe ser forzosamente igual a cero"
En otras palabras, en un circuito:
Los aumentos en tensión es igual a las caídas de tensión. (positivos los aumentos y negativas las caídas de tensión)
Aumento de tensión - suma de las caídas de tensión = 0
En un circuito en serie (supongamos resistencias en serie conectadas a una fuente se tensión (una batería), la suma de las tensiones en todo el circuito debe de ser cero, como lo muestra en el gráfico Fuente (5V) - (VR1 + VR2 + VR3) = 0
´
Donde:
- Fuente (5V) --> aumento de tensión
- (VR1 + VR2 + VR3) --> suma de caídas de tensión
Gracias a la ayuda de esto que acabamos de conocer, se puede obtener el valor de tensión en cualquier resistencia que esté en un camino cerrado.
Se puede ver con ayuda de los datos que se presentan en el gráfico.
5V = 2V + 2.5V + 0.5V ó
5V - (2V + 2.5V + 0.5V) = 0
fuentes o más
Algunas veces en los circuitos serie hay más de dos fuentes de tensión y no es fácil saber en que sentido circula la corriente.
En este caso se supone que la corriente circula en un sentido y se hace el análisis.
Si la corriente que se obtiene tiene signo negativo significa que la suposición que se tomó estaba equivocada.
Pasos a seguir:
1 - Suponer que la corriente siempre circula en sentido horario (ver figura anterior)
2 - Colocar la polaridad de las fuentes de tensión (signos + y -)
3 - Colocar la polaridad de la tensión en las resistencias en consecuencia con el sentido asumido de la corriente. Ver el siguiente gráfico:
4 - Escribir la ecuación de Kirchoff, siguiendo el sentido de la corriente. Los valores de la tensión serán positivos si se encuentra primero la señal de polaridad (+) y negativa si se encuentra la señal (-)
5 - Para calcular la corriente se puede reemplazar la tensión en el resistor por IR (V = IR)
6 - Despejar la corriente.
7 - Si la corriente tiene valor negativo se corrige el sentido anteriormente supuesto con la consiguiente corrección de la polaridad de la caída de tensión en los resistores.
PROBLEMAS DE LA SEGUNDA LEY DE KIRCHHOFF.
1.- Calcular la caída de tensión en R3 del siguiente circuito por medio de la Segunda Ley de Kirchhoff.
- Solución: VT = V1 + V2 + V3.
V3 = VT-V1-V2.
V3 = 60 V- 15 V- 20 V = 25 V.
2.- Determinar la caída de tensión en R2 y R4 con la Segunda Ley de Kirchhoff.
Solución:
Σε = Σ IR o sea;
VT = V1 + V2 = V1 + V3 + V4.
* Considerando a las resistencias unidas en serie.
Cálculo de V2. Como la caída
de tensión en V1 es de 20 V y el voltaje total es de 60 V resulta:
VT = V1 + V2.
V2 = VT- V1 = 60 V – 20 V = 40V.
Cálculo de V4. Ya vimos que por R2 hay una caída de tensión de 40 V, y como R2 está en paralelo con R3 y R4; por éstas dos últimas resistencias debe haber también una caída total de tensión de 40 V, por lo que:
40 V = V3 + V4. Por lo tanto V4 = 40 V- V3.
V4 = 40 V – 10 V = 30 V.
O bien como se observa en el circuito, R4 está conectado en serie con R3 y R1, por lo tanto VT = V1 + V3 + V4. ´
Entonces:
V4 = VT-V1-V3. V4 = 60 V-20 V-10 V = 30 V.
VIDEO RECOMENDADO:
5V - (2V + 2.5V + 0.5V) = 0
Circuitos con dos
fuentes o másAlgunas veces en los circuitos serie hay más de dos fuentes de tensión y no es fácil saber en que sentido circula la corriente.
En este caso se supone que la corriente circula en un sentido y se hace el análisis.
Si la corriente que se obtiene tiene signo negativo significa que la suposición que se tomó estaba equivocada.
Pasos a seguir:
1 - Suponer que la corriente siempre circula en sentido horario (ver figura anterior)
2 - Colocar la polaridad de las fuentes de tensión (signos + y -)
3 - Colocar la polaridad de la tensión en las resistencias en consecuencia con el sentido asumido de la corriente. Ver el siguiente gráfico:
4 - Escribir la ecuación de Kirchoff, siguiendo el sentido de la corriente. Los valores de la tensión serán positivos si se encuentra primero la señal de polaridad (+) y negativa si se encuentra la señal (-)
5 - Para calcular la corriente se puede reemplazar la tensión en el resistor por IR (V = IR)
6 - Despejar la corriente.
7 - Si la corriente tiene valor negativo se corrige el sentido anteriormente supuesto con la consiguiente corrección de la polaridad de la caída de tensión en los resistores.
PROBLEMAS DE LA SEGUNDA LEY DE KIRCHHOFF.
1.- Calcular la caída de tensión en R3 del siguiente circuito por medio de la Segunda Ley de Kirchhoff.
- Solución: VT = V1 + V2 + V3.
V3 = VT-V1-V2.
V3 = 60 V- 15 V- 20 V = 25 V.
2.- Determinar la caída de tensión en R2 y R4 con la Segunda Ley de Kirchhoff.
Solución:
Σε = Σ IR o sea;
VT = V1 + V2 = V1 + V3 + V4.
* Considerando a las resistencias unidas en serie.
Cálculo de V2. Como la caída
de tensión en V1 es de 20 V y el voltaje total es de 60 V resulta:
VT = V1 + V2.
V2 = VT- V1 = 60 V – 20 V = 40V.
Cálculo de V4. Ya vimos que por R2 hay una caída de tensión de 40 V, y como R2 está en paralelo con R3 y R4; por éstas dos últimas resistencias debe haber también una caída total de tensión de 40 V, por lo que:
40 V = V3 + V4. Por lo tanto V4 = 40 V- V3.
V4 = 40 V – 10 V = 30 V.
O bien como se observa en el circuito, R4 está conectado en serie con R3 y R1, por lo tanto VT = V1 + V3 + V4. ´
Entonces:
V4 = VT-V1-V3. V4 = 60 V-20 V-10 V = 30 V.
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De que libro sacas los problemas
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