El documento resume las contribuciones de importantes científicos como Ohm, Kirchhoff, Watt, Joule a las leyes básicas de circuitos eléctricos. Ohm descubrió la relación entre corriente, tensión y resistencia conocida como la Ley de Ohm. Kirchhoff propuso dos conjuntos de leyes fundamentales sobre corrientes y tensiones en circuitos. Watt mejoró la máquina de vapor y definió la unidad de potencia. Joule descubrió que la corriente eléctrica genera calor en un conductor,

1. Leyes básicas -Análisis de circuitos eléctricos
Universidad Pontificia Bolivariana
Electricidad y Magnetismo
Edwin J. Ortega Z.

2. Georg Simón Ohm
(1789 – 1854) Físico y matemático alemán
conocido principalmente por su
investigación sobre las corrientes
eléctricas, estudió la relación que existe
entre la intensidad de una corriente
eléctrica, su fuerza electromotriz y la
resistencia. También se interesó por la
acústica, la polarización de las pilas y las
interferencias luminosas. La unidad de
resistencia eléctrica, el ohmio, recibe este
nombre en su honor.
Terminó ocupando el puesto de
conservador del gabinete de Física de la
Academia de Ciencias de Baviera.

3. Ley de Ohm
• La resistencia de cualquier material con un área de sección transversal uniforme
A depende de ésta y su longitud.
• La ley de Ohm establece que la tensión v a lo largo de un resistor es directamente
proporcional a la corriente i que fluye a través del resistor

4. Nodos, ramas y lazos
• Una rama representa un solo elemento, como una fuente de tensión o un
resistor.
• Un nodo es el punto de conexión entre dos o más ramas.
• Un lazo es cualquier trayectoria cerrada en un circuito.
𝒓 = 𝒍 + 𝒏 − 𝟏

5. Conexión serie y paralelo
• Los elementos están en serie cuando están conectados en cadena o
secuencialmente, terminal con terminal. Por ejemplo, dos elementos están
en serie si comparten un nodo y ningún otro elemento está conectado a él.
Elementos en paralelo están conectados al mismo par de terminales. Los
elementos pueden estar conectados de tal forma que no estén en serie ni
en paralelo.

6. Gustav Robert Kirchhoff
(1824 - 1887) fue un físico prusiano, inventó el
espectroscopio y junto con Robert Bunsen, descubrió el
rubidio y el cesio por métodos espectrales. Identificó la
raya D del espectro solar como la producida por sodio
vaporizado. Descubrió las leyes generales que rigen el
comportamiento de un circuito eléctrico. Se dedicó al
estudio de la termodinámica y realizó investigaciones
sobre la conducción del calor. Estudió los espectros del
Sol, de las estrellas y de las nebulosas, confeccionando
un atlas del espacio y demostró la relación existente
entre la emisión y la absorción de la luz por los cuerpos
incandescentes.
Kirchhoff propuso el nombre de radiación de cuerpo
negro en 1862. Es responsable de dos conjuntos de leyes
fundamentales, en la teoría clásica de circuitos eléctricos
y en la emisión térmica. Aunque ambas se denominan
Leyes de Kirchhoff, probablemente esta denominación
es más común en el caso de las Leyes de Kirchhoff de la
ingeniería eléctrica.

7. Ley de corriente de Kirchhoff
• La suma algebraica de las corrientes que entran a un nodo (o frontera
cerrada) es de cero.
La suma de las corrientes que entran a un nodo es igual a la suma de las corrientes que salen de él.

8. Resistores en paralelo y división
de corriente
La resistencia equivalente de
dos resistores en paralelo es
igual al producto de sus
resistencias dividido entre su
suma.

9. Ley de tensión de Kirchhoff
La suma algebraica de todas las tensiones alrededor de una trayectoria
cerrada (o lazo) es cero.
Suma de caídas de tensión = Suma de aumentos de tensión

10. Resistores en serie y división
de tensión
Los dos resistores están en
serie, ya que en ambos fluye
la misma corriente i.

11. James Watt
(1736 - 1819) fue un ingeniero mecánico, inventor y
químico escocés. Watt contribuyó sobremanera al
desarrollo de la máquina de vapor, convirtiéndola, de
un proyecto tecnológico, a una forma viable y
económica de producir energía.
Watt descubrió que la máquina de Newcomen
estaba gastando casi tres cuartos de la energía del
vapor en calentar el pistón y el cilindro. Watt
desarrolló una cámara de condensación separada
que incrementó significativamente la eficiencia.
Hasta el momento, ese fue uno de los mejores
desarrollos de la historia.
Él creó la unidad llamada caballo de vapor para
comparar la salida de las diferentes máquinas de
vapor. Todavía se utiliza, sobre todo en los vehículos.

12. Definición
• La Ley de Watt hace referencia a la potencia eléctrica de un
componente electrónico o un aparato y se define como la potencia
consumida por la carga es directamente proporcional al voltaje
suministrado y a la corriente que circula por este.
• La potencia eléctrica en vatios asociada con un circuito eléctrico
completo o con un componente del circuito, representa la tasa a la
cual la energía se convierte de, energía eléctrica del movimiento de
cargas a alguna otra forma, tales como calor, energía mecánica o
energía almacenada en campos magnéticos o campos eléctricos.

13. Potencia en DC
• Para un resistor en un circuito DC, la potencia está dada por el producto del
voltaje aplicado y la intensidad de corriente eléctrica:
• P = VI
• En la industria se expresa la potencia eléctrica mediante hp(E) que
corresponde a caballos de fuerza eléctrico (Electrical horsepower). La
equivalencia de esta unidad con el watt es:
• 1 hp = 745.699 871 582 270 22 W

14. James Prescott Joule
• (1818 -1889) fue un físico inglés, uno de los más
notables físicos de su época, conocido sobre
todo por sus investigaciones en electricidad,
termodinámica y energía.
• Estudió el magnetismo, y descubrió su relación
con el trabajo mecánico, lo cual le condujo a la
teoría de la energía. La unidad internacional de
energía, el calor y trabajo, el joule, fue bautizada
en su honor. Trabajó con lord Kelvin para
desarrollar la escala absoluta de la temperatura,
hizo observaciones sobre la teoría
termodinámica (efecto Joule-Thomson) y
encontró una relación entre la corriente eléctrica
que atraviesa una resistencia y el calor disipado,
llamada actualmente ley de Joule.

15. Ley de joule
• Se conoce como efecto Joule al fenómeno irreversible por el cual 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.
• La ley de Joule muestra la relación que existe entre el calor generado
por una corriente eléctrica que fluye a través de un conductor, la
corriente misma, la resistencia del conductor y el tiempo que la
corriente existe.

16. Ley de joule
Esta ley, a diferencia de la Ley de ohm que relaciona la corriente y la resistencia,
también la relaciona con el tiempo y se expresa por medio de la fórmula:
Q = I2 x R x t
donde:
• Q es la cantidad de calor expresado en Julios (J)
• I es la corriente eléctrica que fluye a través de un conductor expresado en
amperios (A)
• R es el valor de la resistencia eléctrica presente en el conductor expresada en
ohmios (R)
• t es la cantidad de tiempo durante el cual esto ocurre expresado en segundos (s).

17. Las leyes son semejantes a las
telas de araña; detienen a lo débil
y ligero y son deshechas por lo
fuerte y poderoso.
Solón de Atenas