INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR DE ACAYUCAN

ING. EN SISTEMAS COMPUTACIONALES

FISICA GENERAL SCF-1006 ING. ABRAHAM ALOR DE LOS SANTOS

UNIDAD VI ELECTRODINAMICA: 6.4 Leyes de Kirchhoff

JESSICA RAMIREZ PASCUAL 303 A

LUNES 14/NOVIEMBRE / 2011

OBJETIVO

Que el alumno comprenda el estudio y anlisis de las leyes de Kirchhoff, al igual conocer el comportamiento de ambas, para poder llevar a cabo su aplicacin y explicar de manera lgica y razonada las posibles diferencias que existan entre ellas.

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INTRODUCCIN

Se introduce en este apartado lo que se entiende por circuito elctrico y leyes de Kirchhoff as como su terminologa al igual que algunos conceptos bsicos necesarios para el estudio y comprensin de leyes de Kirchhoff.

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INDICE

ELECTRODINMICA ...................................................................................................................... 5 ELECTROMAGNETISMO ............................................................................................................... 5 CAMPO ELCTRICO ........................................................................................................................ 6 LEYES DE KIRCHHOFF..................................................................................................................... 8 LEY DE CORRIENTES DE KIRCHHOFF .............................................................................................. 8 LEY DE TENSIONES DE KIRCHHOFF ................................................................................................ 9 CONCLUSIN ............................................................................................................................... 11 BIBLIOGRAFA .............................................................................................................................. 12

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ELECTRODINMICA

La electrodinmica es la rama del electromagnetismo que trata de la evolucin temporal en sistemas donde interactan campos elctricos y magnticos con cargas en movimiento.

ELECTROMAGNETISMOEl electromagnetismo es una rama de la fsica que estudia y unifica los fenmenos elctricos y magnticos en una sola teora, cuyos fundamentos fueron sentados por Michael Faraday y formulados por primera vez de modo completo por James Clerk Maxwell.

La formulacin consiste en cuatro ecuaciones diferenciales vectoriales que relacionan el campo elctrico, el campo magntico y sus respectivas fuentes materiales (corriente elctrica, polarizacin elctrica y polarizacin magntica), conocidas como ecuaciones de Maxwell.

El electromagnetismo es una teora de campos; es decir, las explicaciones y predicciones que provee se basan en magnitudes fsicas vectoriales o tensoriales dependientes de la posicin en el espacio y del tiempo.

El electromagnetismo describe los fenmenos fsicos macroscpicos en los cuales intervienen cargas elctricas en reposo y en movimiento, usando para ello campos elctricos y magnticos y sus efectos sobre las sustancias slidas, lquidas y gaseosas.

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Por ser una teora macroscpica, es decir, aplicable slo a un nmero muy grande de partculas y a distancias grandes respecto de las dimensiones de stas, el electromagnetismo no describe los fenmenos atmicos y moleculares, para los que es necesario usar la mecnica cuntica.

El electromagnetismo considerado como fuerza es una de las cuatro fuerzas fundamentales del universo actualmente conocido.

CAMPO ELCTRICOEl campo elctrico es un campo fsico que es representado mediante un modelo que describe la interaccin entre cuerpos y sistemas con propiedades de naturaleza elctrica. Matemticamente se describe como un campo vectorial en el cual una carga elctrica puntual de valor q sufre los efectos de una fuerza elctrica dada por la siguiente ecuacin:

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En los modelos relativistas actuales, el campo elctrico se incorpora, junto con el campo magntico, en campo tensorial cuadridimensional, denominado campo electromagntico F.2

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Los campos elctricos pueden tener su origen tanto en cargas elctricas como en campos magnticos variables.

Las primeras descripciones de los fenmenos elctricos, como la ley de Coulomb, slo tenan en cuenta las cargas elctricas, pero las investigaciones de Michael Faraday y los estudios posteriores de James Clerk Maxwell permitieron establecer las leyes completas en las que tambin se tiene en cuenta la variacin del campo magntico.

Esta definicin general indica que el campo no es directamente medible, sino que lo que es observable es su efecto sobre alguna carga colocada en su seno. La idea de campo elctrico fue propuesta por Faraday al demostrar el principio de induccin electromagntica en el ao 1832.

La unidad del campo elctrico en el SI es Newton por Culombio (N/C), Voltio por metro (V/m) o, en unidades bsicas, kgms3A1 y la ecuacin dimensional es MLT-3I-1.

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LEYES DE KIRCHHOFFLas leyes de Kirchhoff son dos igualdades que se basan en la conservacin de la energa y la carga en los circuitos elctricos. Fueron descritas por primera vez en 1845 por Gustav Kirchhoff. Son ampliamente usadas en ingeniera elctrica.

Ambas leyes de circuitos pueden derivarse directamente de las ecuaciones de Maxwell, pero Kirchhoff precedi a Maxwell y gracias a Georg Ohm su trabajo fue generalizado. Estas leyes son muy utilizadas en ingeniera elctrica para hallar corrientes y tensiones en cualquier punto de un circuito elctrico.

LEY DE CORRIENTES DE KIRCHHOFFEsta ley tambin es llamada ley de nodos o primera ley de Kirchhoff y es comn que se use la sigla LCK para referirse a esta ley. La ley de corrientes de Kirchhoff nos dice que:

En cualquier nodo, y la suma de todos los nodos y la suma de las corrientes que entran en ese nodo es igual a la suma de las corrientes que salen. De igual forma, La suma algebraica de todas las corrientes que pasan por el nodo es igual a cero.

Esta frmula es vlida tambin para circuitos complejos:

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La ley se basa en el principio de la conservacin de la carga donde la carga en couloumbs es el producto de la corriente en amperios y el tiempo en segundos.

LEY DE TENSIONES DE KIRCHHOFF

Ley de tensiones de Kirchhoff, en este caso v4= v1+v2+v3. No se tiene en cuenta a v5 porque no hace parte de la malla que estamos analizando. Esta ley es llamada tambin Segunda ley de Kirchhoff, ley de lazos de Kirchhoff o ley de mallas de Kirchhoff y es comn que se use la sigla LVK para referirse a esta ley.

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En toda malla la suma de todas las cadas de tensin es igual a la tensin total suministrada. De forma equivalente, En toda malla la suma algebraica de las diferencias de potencial elctrico es igual a cero.

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CONCLUSIN

Las Leyes de Kirchhoff de voltaje y corriente son dos mtodos muy utilizados en el anlisis de circuitos elctricos. Al aplicar estos mtodos podemos determinar valores desconocidos de corriente, voltaje y resistencia en circuitos resistivos.

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BIBLIOGRAFA

http://es.wikipedia.org/wiki/Electrodin%C3%A1mica http://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctrico http://es.wikipedia.org/wiki/Campo_magn%C3%A9tico http://es.wikipedia.org/wiki/Leyes_de_Kirchhoff

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