LEY DE OHM

LEYES BASICAS DE
LOS CIRCUITOS
ELECTRICOS
Mg. Amancio R. Rojas Flores
LEY DE OHM
Ohm determino experimentalmente que la corriente en un
circuito resistivo es directamente proporcional al voltaje
aplicado y inversamente proporcional a esta resistencia ,
Representación grafica
de la ley de ohm
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Circuito abierto
Corto circuito
Símbolos de voltaje
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Cabe señalar que no todos los resistores cumplen con la ley de ohm A un
resistor que cumple con la ley de ohm se le conoce como resistor lineal.
Un resistor no lineal no cumple con la ley de ohm, su resistencia varia con
la corriente
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Una cantidad útil en el análisis de circuitos el el reciproco de la resistencia R,
conocido como conductancia y denotado por G
La conductancia es una medida de lo bien que un elemento conducirá
corriente eléctrica. La unidad de conductancia es el mho, aunque los
ingenieros suelen usar el mho, algunos prefieren utilizar el siemens (S). La
unidad de conductancia del SI
La propia resistencia puede expresarse en ohms o siemens.
Por ejemplo, 10Ω equivale a 0.1 s
RAMAS, NODOS Y LAZOS
Una rama representa un solo
elemento, como una fuente
de tensión o un resistor
Un nodo es el punto de
conexión entre dos o mas
ramas
Un lazo es cualquier trayectoria
cerrada en un circuito
Una red con b ramas, n nodos y l lazos independientes satisfará el
teorema fundamental de la topología de redes:
Dos o mas elementos están en serie si comparten exclusivamente un solo
nodo y conducen en consecuencia la misma corriente
Dos o mas elementos están en paralelo si están conectados a los dos
mismos nodos y tienen en consecuencia la misma tensión entre sus
terminales
LEYES DE KIRCHHOFF
La ley de Ohm expresa la relación entre el voltaje y
corriente para un resistor. Sin embargo le correspondió a
Gustav Robert Kirchhoff (1847) ,profesor de la
universidad de Berlín , el formular dos leyes que
relacionan a la corriente con el voltaje en un circuito con
dos o mas resistores
La primera ley de Kirchhoff se basa en la ley de la conservación de la carga,
de acuerdo con la cual la suma algebraica de las cargas dentro de un
sistema no puede cambiar.
La ley de corriente de Kichhoff (LCK) establece que
la suma algebraica de la corrientes que entran en un
nodo (o frontera cerrada) es cero
Donde N es el numero de ramas conectadas al nodo e
in es la nésima corriente que entra (o sale del nodo) .
Corrientes en un nodo
que ilustran la LCK
Frontera cerrada
Aplicación de la LCK a
una frontera cerrada
Una aplicación simple de la
LCK es la combinación de
fuentes de corriente en paralelo
La ley de tension de Kichhoff (LTK) establece
que la suma algebraica de todas las tensiones
alrededor de luna trayectoria cerrada (o es cero
Donde M es el numero de tensiones ( o el numero
de ramas en el lazo) y vm es la la mésima tensión.
suma de caídas de tensión =
suma de aumentos de tensión
Fuentes de tensión en serie
RESISTORES EN SERIE Y DIVISOR DE TENSION
Aplicando la ley de tensiones de Kirchhoff
Intercambio de
componentes
en serie
Regla del divisor de tensión
Aplicando la LTK
En general:
Resistencia interna de las fuentes de voltaje
a) Fuente ideal de voltaje
a) Fuente real de voltaje
Baja resistencia interna
Alta resistencia interna
Diseño de
voltímetros
Diseño de
ohmimetros
Efecto de la carga
en el Amperímetro
Error
Error
RESISTORES EN PARALELO Y DIVISOR DE
CORRIENTE
Circuito paralelo simple
Elementos
en paralelo
Resistores en paralelo
Aplicando la LCK
Para dos resistores
en paralelo
Para tres resistores
en paralelo
Regla del divisor de corriente
Pero :
Remplazando
Análisis de circuitos serie paralelo
E1 . Encontrar el voltaje Vab en el circuito de la figura.
Solución
Redibujamos el ckto.
Aplicando la regla del divisor de tensión
Aplicando la LTK
E2 . Considere el circuito de la figura
a) Encontrar RT visto de la fuente E
b) Calcular IT , I1 y I2
c) Determinar los voltajes V2 y V4
Solución
Redibujamos el ckto.
a) RT
b) IT , I1 y I2
c) De la ley de ohm hallamos V2 y V4
E3 . Para el circuito de la figura hallar las corrientes y voltaje indicado
Solución
Redibujando el ckto.
El voltaje Vab tiene la misma magnitud que el voltaje del resistor R2 , mas
con polaridad negativa (dado que b esta a mas alto potencial que a):
Transformaciones estrella
delta
En el análisis de circuitos suelen surgir
situaciones en las que los resistores no
están en paralelo ni en serie.
Red puente
Dos formas de la
misma red a) Y , b)
T.
Dos formas de la
misma red a) Δ , b) π.
Conversión delta a estrella
Conversión estrella a delta
Se dice que las redes Y y Δ están equilibradas cuando
R1 = R 2 = R 3 = RY
Ra = Rb = Rc = RΔ
En estas condiciones, las formulas de conversión vienen a ser.