INTRODUCCION Se puede encontrar las corrientes en circuitos mediante la combinación de resistencias en serie y en paralelo, y mediante la ley de Ohm, usándose para el análisis de muchos circuitos, sin embargo existen circuitos que son la combinación de serie y paralelo gracias a las leyes de Kirchhoff se puede realizar un análisis basado en cálculos y álgebra lineal. Los resistores en serie y en paralelo tienen un comportamiento diferente, para resistores en serie cualquier carga que pase a través de R1 también pasará a través de R2, R3 luego a R4, por ende, la misma corriente I pasa a través de cada resistor. (En el caso contrario implicaría que la carga no se conservó o que la carga se acumuló en algún punto del circuito, lo que no ocurre en el estado de equilibrio).Sea V la diferencia de potencial (voltaje) a través de los tres resisto res se supone que todas las demás resistencias en el circuito se pueden ignorar, de manera que V es igual al voltaje terminal suministrado por la fuente. Sean V1, V2,V3 y V4,las diferencias de potencial a través de cada uno de los resistores, R1, R2,R3 y R4, respectivamente. De acuerdo con la ley de Ohm, V =IR, podemos escribir V1= IR1, V2=IR2, V3= IR3 Y V4=IR4 debido a que los resistores están conectados en serie la conservación de la energía nos indica que el voltaje total V es igual a la suma de los voltajes a través de cada resistor: V = V 1 2 3 4 + V + V + V = IR1 + IR2 + IR3 + IR4 Req = R1 2 3 4 + R + R + R Reglas de Kirchhoff Existen algunos circuitos que son demasiado complicados para el análisis cómo será el circuito mixto en esta práctica. Para tratar con estos circuitos complicados, se u san las reglas de Kirchhoff, por G. R. Kirchhoff (1824-1887); son dos reglas con aplicaciones convenientes de las leyes de conservación de la carga. Un nodo(o unión) en un circuito es el punto en que se unen tres o m ás conductores y una espira (o malla) es cualquier trayectoria cerrada de conducción. Las reglas de Kirchhoff consisten en los dos siguientes enunciados: -Regla de Kirchhoff de los nodos :en cualquier punto de unión, la suma de todas las corrientes que entran al nodo debe ser igual a la suma de todas las corrientes que salen del nodo lo que significa que la suma algebraica de las corrientes en cualquier nodo es igual a cero -Regla de Kirchhoff de las mallas: La suma algebraica de las diferencias de potencial en cualquier malla, incluso las asociadas con las fem y las de elementos con resistencia, debe ser igual a cero; para su aplicación es necesario tener claro el manejo de signos. Circuito RC, Circuitos RC Serie En un circuito RC en serie la corriente (corriente alterna) que pasa por la resistencia y por el condensador es la misma. Esto significa que cuando la corriente está en su punto más alto (corriente de pico), estará así tanto en la resistencia como en el condensador (capacitor.) Pero algo diferente pasa con los voltajes. En la resistencia, el voltaje y la corriente están en fase (sus valores máximos coinciden en el tiempo). Pero con el voltaje en el capacitor no es así. El voltaje en el condensador está retrasado con respecto a la corriente que pasa por él. (el valor máximo de voltaje sucede después del valor máximo de corriente en 90o) Estos 90º equivalen a ¼ de la longitud de onda dada por la frecuencia de la corriente que está pasando por el circuito. La corriente I es la misma por R y por C Vs = Vr + Vc El voltaje en el condensador respecto a la corriente en el mismo esté atrasado con El voltaje total que alimenta el circuito RC en serie es igual a la suma del voltaje en la resistencia y el voltaje en el condensador. Este voltaje tendrá un ángulo de desfase (causado por el condensador) y se obtiene con ayuda de las siguientes fórmulas: Valor del voltaje (magnitud): Vs = ( VR2 + VC2 )1/2 Angulo de desfase Θ = Arctang ( -VC/VR ) A la resistencia total del conjunto resistencia-capacitor, se le llama impedancia ( Z ) (un nombre mas generalizado) y Z es la suma fasorial (no una suma directa) del valor de la resistencia y de la reactancia del condensador y la unidad es en ohmios. Vamos a calcular la corriente del circuito (i total)y la caída de tensión que se produce en las resistencias a y b (Va y Vb) Cómo sabemos que en un circuito serie la corriente que discurre es única, ¿cómo calculamos esa corriente? Bien, para eso aplicaremos la Ley de Ohms del circuito, I = V / R. Circuitos RC en paralelo En un circuito RC en paralelo el valor del voltaje es el mismo tanto en el condensador como en la resistencia y la corriente que se entrega al circuito se divide entre los dos componentes. La corriente que pasa por la resistencia y el voltaje que hay en ella están en fase (la resistencia no causa desfase) y la corriente en el capacitor está adelantada con respecto a la tensión (voltaje), que es igual que decir que el voltaje está retrasado con respecto a la corriente. La corriente alterna total es igual a la suma de las corrientes por los dos elementos y se obtiene con ayuda de las siguientes fórmulas: Corriente alterna Total (magnitud) It = (Ir2 + Ic2)1/2 Angulo de desfase Θ = Arctang ( -Ic / Ir ) Tenemos una fuente de alimentación de 9V que alimenta a 2 ramas, una con una resistencia de 100K y otra con una resistencia de 10K, ¿por dónde creeis que pasará más corriente? ¿Dónde estamos pisando más la tubería? Pues la estamos pisando más en la resistencia de 100K, por lo que I2 será mayor que I1, por I1 pasará menos corriente al tener una resistencia mayor. Vez que la corriente total del circuito se divide en 2 corrientes que dependen de las resistencias de cada rama Circuito Mixto. Un circuito mixto es lo que nos encontraremos en la realidad, y se trata de una mezcle de circuito serie y paralelo. Cómo ejemplo: En este circuito se puede aplicar todo lo visto hasta ahora.
