Leyes de Kirchhoff, Circuitos Eléctricos y Componentes de Instalaciones Eléctricas
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Leyes de Kirchhoff
Primera Ley de Kirchhoff (Ley de Nodos)
En un nodo, o punto de unión de conductores, la suma algebraica de las intensidades de corriente debe ser igual a cero. Se consideran positivas las corrientes que llegan al nodo y negativas las que salen de él.
Segunda Ley de Kirchhoff (Ley de Mallas)
En una malla, circuito cerrado o lazo, la suma algebraica de las fuerzas electromotrices (FEM) menos la suma de las caídas de tensión debe ser igual a cero. Se define la caída de tensión como el producto de la corriente (I) por la resistencia (R), es decir, I·R.
Acoplamiento de Resistores
En un circuito en serie, la corriente es la misma en todos los elementos. En cambio, en un circuito en paralelo, la tensión es la misma en todas las resistencias. Matemáticamente, para un circuito en paralelo con n resistencias, se cumple que:
V1 = V2 = ... = Vn = Vtotal
Donde Vtotal es la tensión en los extremos del paralelo.
Divisores de Tensión
Los divisores de tensión, comúnmente conocidos como potenciómetros, son dispositivos que permiten obtener una tensión de salida variable a partir de una tensión de entrada fija. Consisten en una resistencia "ab" con un contacto deslizante o cursor "c". Al aplicar una tensión constante "Ve" a los bornes de entrada y desplazar el cursor, se puede obtener una tensión de salida variable "Vs".
Elementos de una Instalación Eléctrica
Las partes básicas de una instalación eléctrica se pueden clasificar en:
- A) Centro de producción de energía: Puede ser cualquier tipo de fuente o generador, y se denomina central eléctrica.
- B) Carga: Conjunto de elementos que consumen la energía producida en la central.
- C) Líneas de transmisión: Elementos que transportan la energía desde la central hasta los centros de consumo.
Estas partes se complementan con diversos aparatos y mecanismos que permiten su desarrollo y funcionamiento.
Acoplamiento de Generadores
Los generadores pueden conectarse en serie, en paralelo o de forma mixta.
Conexión en Serie
Cuando se conectan fuentes de energía en serie, la tensión total es igual a la suma de las tensiones de cada fuente individual. Para calcular la corriente que fluye, primero se obtiene la tensión total y luego se aplica la Ley de Ohm.
Si las fuentes se conectan de manera que sus polaridades no coincidan (conexión en oposición), la tensión total será la diferencia entre las tensiones parciales.
Conexión en Paralelo
En una conexión en paralelo, cada fuente suministra una parte de la corriente que fluye hacia la carga. Solo se deben conectar en paralelo fuentes con la misma tensión de salida. Si se conectan fuentes con tensiones diferentes, se generará una corriente que fluirá desde la fuente de mayor tensión hacia la de menor tensión, desperdiciando energía.