n este ejemplo hay tres nodos distintos donde la corriente se separa o se junta
entre sí. Estos son los nodos:
Primer nodo: Puntos A-B
Segundo nodo: Punto C
Tercer nodo: Puntos D, E y F
La corriente de alimentación IT se separa en el nodo A-B, fluyendo a través de las
resistencias R1 y R2, volviendo a juntarse en el nodo C antes de separarse
nuevamente a través de las resistencias R3, R4 y R5 y finalmente juntándose
nuevamente en el nodo D-E-F.
Antes de calcular las corrientes individuales que fluyen a través de cada rama de
resistencia, primero debemos calcular la corriente total del circuito, IT.
La ley de Ohm nos dice que I = V/R y como sabemos el valor de V, 132 voltios,
necesitamos calcular la resistencia equivalente del circuito.
Tenga
Para entender en que consiste el método de nodos emplearemos un sencillo
ejemplo.
Según las reglas de Kirchhoff, en un nodo eléctrico, la intensidad total (IT)
que sale de la unión es la suma algebraica de las dos corrientes, I1 e
I2 entrando en la misma. Es decir, IT = I1 + I2.
Circuito abierto: Un circuito abierto es lo contrario a un cortocircuito. Se
define como una rama en donde el paso de la corriente es imposible, lo cual
también se podría generalizar como una resistencia eléctrica infinita. Un
circuito abierto puede suceder teóricamente por una resistor con infinita
resistencia. En términos prácticos, sucede porque una rama no conecta a un
segundo nodo (o punto de voltaje) de modo que no existe una diferencia de
potencial entre un punto A y un punto B (porque la rama no está conectada al
punto B). Es importante tener en cuenta que la corriente eléctrica necesita
tener un punto de inicio y un punto final para que pueda ser transmitida.
Cuando un resistor se encuentra en circuito abierto decimos que por el
resistor no fluye corriente eléctrica y por tanto puede ser eliminado de
nuestro análisis.
Nodo: Un nodo es todo punto dentro del circuito en el cual se divide (o se
une) el camino de la corriente debido a la colocación de más de una conexión
o conductor en dicho punto de modo que la corriente eléctrica dispone de
más de un camino disponible.
Rama: Se le conoce como ramas a conexiones o conductores diferentes que
salen de un nodo determinado y finalmente conectan en el mismo nodo.
Lazo: En los circuitos eléctricos, se conoce como lazo al camino cerrado que
forman dos o más ramas.
Las leyes de Kirchhoff, junto con la Ley de Ohm, son las principales herramientas con las
cuales se cuenta para analizar el valor de los parámetros eléctricos de un circuito.
Mediante el análisis de nodos (primera ley) o de mallas (segunda ley) es factible hallar los
valores de las corrientes y las caídas de tensión que se presenten en cualquier punto del
montaje.
Lo anterior es válido debido al fundamento de las dos leyes: la ley de conservación de la
energía y la ley de conservación de la carga eléctrica. Ambos métodos se complementan, e
incluso pueden emplearse simultáneamente como métodos de comprobación mutuos de un
mismo circuito eléctrico.
Sin embargo, para su correcto empleo es importante velar por las polaridades de las fuentes y
los elementos interconectados, así como por el sentido de circulación de la corriente.
Una falla en el sistema de referencias empleado puede modificar totalmente el
desenvolvimiento de los cálculos y proporcionar una resolución errada al circuito analizado.
Primera Ley de Kirchhoff
La primera ley de Kirchhoff se fundamenta en la ley de la conservación de la
energía; más específicamente, en el balance del flujo de corriente a través
de un nodo en el circuito.
Esta ley se aplica de igual forma en circuitos de corriente continua y alterna,
todo fundamentado en la ley de la conservación de la energía, ya que la
energía no se crea ni se destruye, solo se transforma.
Esta ley establece que la suma de todas las corrientes que ingresan a un nodo
se iguala en magnitud con la suma de las corrientes que se expulsan de dicho
nodo.
Por ende, la corriente eléctrica no puede aparecer de la nada, todo se
fundamenta en la conservación de la energía. La corriente que ingresa a un
nodo debe distribuirse entre los ramales de ese nodo. La primera ley de
Kirchhoff puede expresarse matemáticamente de la siguiente forma:
0
