Ley de Kirchhoff, Ley de ohm , Ley de Joule

1.-LEY DE KIRCHHOFF: Las leyes (o Lemas) de Kirchhoff fueron formuladas por Gustav Robert Kirchhoff en 1845, mientras aún era estudiante, estas son la Ley de los nodos o ley de corrientes y la Ley de las "mallas" o ley de tensiones. Son muy utilizadas en ingeniería eléctrica para obtener los valores de intensidad de corriente y potencial en cada punto de un circuito eléctrico. Surgen de la aplicación de la ley de conservación de la energía.

En circuitos complejos, así como en aproximaciones de circuitos dinámicos, se pueden aplicar utilizando un algoritmo sistemático, sencillamente programable en sistemas de cálculo informatizado mediante matrices.

• Primera ley de de kirchhoff: ley de nudos. Se expresa que la intensidad de corriente neta que llega a un nudo es igual a la intensidad de corriente neta que sale de él.

En todo nodo, donde la densidad de la carga no varíe en un instante de tiempo, la suma de corrientes entrantes es igual a la suma de corrientes salientes.

Un enunciado alternativo es:

En todo nudo la suma algebraica de corrientes debe ser 0 (cero).

• Segunda ley de kirchhoff: ley de las mallas:Utilizando la ley de conservación kirchoff dedujo que en una malla la Fem. neta proporcionada por las baterías es igual a la suma de los voltajes que reciben las resistencias.

En toda malla la suma de todas las caídas de tensión es igual a la suma de todas las subidas de tensión.

Un enunciado alternativo es:

en toda malla la suma algebraica de las diferencias de potencial eléctrico debe ser 0 (cero).

2.-LEY DE OHM: Definió la resistencia eléctrica, cuando la anunció en 1827, parecía demasiado buena para poder ser cierta y no le creyeron. Consideraron a Ohm como poco digno de confianza, debido a ello lo trataron tan mal que abandonó su profesorado en Colonia y vivió durante varios años en la oscuridad y la pobreza, antes de que se reconociera que tenía razón.

El físico alemán George simón Ohm (1789-1854) comprobó que:

El voltaje que existe entre dos puntos de un conductor y la intensidad de corriente que pasa por el son directamente proporcionales.

Quiere decir que la corriente que ingresa debido a la resistencia al salir va a disminuir:

V1 – V2 = IR
La razón entra la tensión v aplicada a los extremos de un conductor y la intensidad I que, circula por el es una cantidad constante denominada resistencia del conductor. La resistencia de un conductor se representa por R:

V =R = CONSTANTE V= IR

3.-LEY DE JOULE:

Si en un conductor circula corriente eléctrica, parte de la energía cinética de los electrones se transforma en calor debido a los choques que sufren con los átomos del material conductor por el que circulan, elevando la temperatura del mismo.

Este efecto es conocido como Efecto Joule en honor a su descubridor el físico británico James Prescott Joule, que lo estudió en la década de 1860.

Este efecto fue definido de la siguiente manera: "La cantidad de energía calorífica producida por una corriente eléctrica, depende directamente del cuadrado de la intensidad de la corriente, del tiempo que ésta circula por el conductor y de la resistencia que opone el mismo al paso de la corriente".

Matemáticamente se expresa como:

Donde:

Q = energía calorífica producida por la corriente.

I = intensidad de la corriente que circula y se mide en amperios .

R = resistencia electrica del conductor y se mide en omh.

t = tiempo el cual se mide en segundos .

Así, la potencia disipada por efecto Joule será:Donde V es la diferencia de potencial entre los extremos del conductor Mediante la ley de Joule podemos determinar la cantidad de calor que es capaz de entregar una resistencia, esta cantidad de calor dependerá de la intensidad de corriente que por ella circule y de la cantidad de tiempo que esté conectada.