Ley de Voltaje de Kirchhoff

De Wikiversidad
Saltar a: navegación, buscar

La Ley[editar]

La ley de voltaje de Kirchhoff indica que la suma de voltajes alrededor de una trayectoria o circuito cerrado debe ser cero. Matemáticamente, está dada por:

\sum_nv_n = 0

Como referencia, esta ley es también llamada Segunda ley de Kirchhoff, regla de bucle o malla de Kirchhoff.

Un Ejemplo[editar]

La suma de todos los voltajes al rededor del bucle es igual a cero. v_4 + v_1 + v_2 + v_3 = 0

Observamos cinco voltajes en la imagen de la derecha: v4 a través de una fuente de alimentación y los cuatro voltajes v1, v2, v3 y v5 a traves de las resistencias R1, R2, R3 y R5, respectivamente. El voltaje de alimentación y las resistencias R1, R2 y R3 componen una ruta de circuito cerrado, de este modo la suma de los voltajes v4, v1, v2 y v3 debe ser 0.


\sum_nv_n = v_4 + v_1 + v_2 + v_3 = 0

La resistencia R5 esta por fuera del bucle cerrado, y por eso no desempeña ningún papel en el calculo de la ley de voltaje de Kirchhoff. (observe que trayectorias cerradas pueden ser definidas e incluir a R.en este caso, el voltaje v5 a través R5 debe ser considerado en el calculo de la ley de Kirchhoff de voltaje.)

Ahora si tomamos el punto d en la imagen como nuestro punto de referencia y arbitrariamente seleccionamos su voltaje a cero, podemos observar como el voltaje cambia mientras que recorremos el circuito hacia la derecha. Yendo del punto d al punto a a través de la fuente de voltaje, experimentamos un aumento del voltaje de v4 voltios (como el símbolo para la fuente de voltaje en la imagen indica que a está en un voltaje positivo con respecto a el punto d). En un viaje desde el punto a al punto b, nosotros cruzamos un resistor. Vemos claramente del diagrama que, puesto que hay solamente una sola fuente de voltaje, la corriente debe fluir de ella desde el Terminal positivo a su Terminal negativo—siguiendo una trayectoria hacia la derecha. Así de la Ley de Ohm, observamos que el voltaje cae del punto a al punto b a través del resistor R1. Así mismo el voltaje cae a través de los resistores R2 y R3. Habiendo cruzado R2 y R3, llegamos detras del punto d, donde nuestro voltaje es cero (apenas como lo definimos). Experimentamos asi un aumento en voltaje y tres caidas de voltajes mientras que atravesamos el circuito. La implicación de la ley del voltaje de Kirchhoff es que, en un circuito simple con solamente una fuente de voltaje y cualquier número de resistores, la caída de voltaje a través de los resistores es igual al voltaje aplicado por la fuente de voltaje:

v_4 = v_1 + v_2 + v_3

La ley del voltaje de Kirchhoff se puede ampliar fácilmente a circuitos que contienen Condensadores.

Referencias[editar]