viernes, 24 de septiembre de 2010

Leyes de Watt, Joule, Kirchoff y Ohm

Ley de Watt : Si a un determinado cuerpo le aplicamos una fuente de alimentación (es decir le aplicamos un Voltaje) se va a producir dentro del cuerpo una cierta corriente eléctrica. Dicha corriente será mayor o menor dependiendo de la resistencia del cuerpo. Este consumo de corriente hace que la fuente este entregando una cierta potencia eléctrica; o dicho de otra forma el cuerpo esta consumiendo determinada cantidad de potencia. Esta potencia se mide en Watt. Por ejemplo una lámpara eléctrica de 40 Watt consume 40 watt de potencia eléctrica. Para calcular la potencia se debe multiplicar el voltaje aplicado por la corriente que atraviesa al cuerpo.

POTENCIA = VOLTAJE x CORRIENTE

que expresado en unidades da: WATT = VOLT x AMPER

Ley de Joule : La resistencia es el componente que transforma la energía electrica en energía calorífica, (por ejemplo un hornillo eléctrico, una estufa eléctrica, una plancha etc.).

Las cargas eléctricas que atraviesan una resistencia entran con una energía qV1 mayor que con la que salen qV2. La diferencia de energía es:

DU = q DV = q (V2 - V1) = q I R

la rapidez con la que las cargas pierden la energía es la potencia disipada en la resistencia:

este resultado se conoce como Ley de Joule y expresa la pérdida de energía que las cargas experimentan en las colisiones atómicas que se producen en la resistencia. La energía se disipa en forma de calor (efecto Joule).

Leyes de Kirchoff
Se trata de dos 'reglas' que permiten estudiar circuitos en forma sistemática. Estas reglas se deducen en forma directa de las ecuaciones de campo. Para formular las leyes se necesita definir algunos conceptos:

i) Circuito: Un camino conductor, en el que se encuentran fuentes de 'Fem.' (baterías).

ii) Nudo o Nodo : Puntos en un circuito en los que se unen al menos tres conductores.

Ley de Nodos: Es la ecuación de continuidad -régimen permanente-. "La suma algebraica de las corrientes que entran a un nodo es siempre cero."

Ley de Mallas: Es la 'relación fundamental', discutida recientemente : `En toda trayectoria cerrada en un circuito, la suma algebraica de las 'Fem.' y las caídas de potencial (RI) es igual a cero'.

Observamos que para aplicar correctamente esta leyes es necesario establecer una convención:

Cuando, al recorrer la trayectoria, nos movemos en el sentido de la corriente, la caída de potencial (RI) tiene signo (-).

Si al pasar por una fuente de 'Fem.' nos movemos del terminal (-) al terminal (+), la 'Fem.' en cuestión se toma con signo (+).
Leyes de Kirchoff:

Las leyes de Kirchoff son dos, y junto a la de Ohm son las leyes FUNDAMENTALES de la electrotecnia, por consiguiente de la electrónica.

Primera ley de Kirchoff: "La suma del valor de las corrientes entrantes a un nodo es igual a la suma de las corrientes salientes de dicho nodo". Nodo le llamamos a un punto en el cual se juntan varios conductores.
Segunda ley de Kirchoff: "La suma algebraica de las caídas de tensión en un circuito cerrado es igual a 0". Significa que la suma de las tensiones aplicadas a las cargas, tiene que ser igual a la aplicada al sistema.

Las leyes (o Lemas) de Kirchhoff 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.

La ley de Ohm relaciona el valor de la resistencia de un conductor con la intensidad de corriente que lo atraviesa y con la diferencia de potencial entre sus extremos

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