En que consiste la Ley de Ohm y presente 4 ejercicios resueltos / Describa en qué consisten las Leyes de Kirchhoff y presente 2 ejercicios resueltos de cada una. Investigue sobre el interruptor (pulsador) y sobre el Motor eléctrico

1. *LEY DE OHM
*LEYES DE KIRCHHOFF
D AV I D A L E J A N D R O P U L I D O

3. Una imagen vale más que mil palabras, y la que tienen arriba nos resume en
general la famosa ley del ohm, esta famosa e importante ley nos da a
entender el concepto y relación de la electricidad a través de cualquier
material conductor. En ese entonces, el gran físico Ohm, halló que para
diversos materiales principalmente los metales, la relación entre la tensión
y la corriente se mantenía constante, a ese valor constante se le
representaría como resistencia R del conductor.
Por lo que podemos resumir que la ley del ohm nos
dice que:
Para una diversidad de conductores, en especial los
metales, el valor de la resistencia permanece
constante y no depende de cualquier tensión
aplicada al conductor.
No todos los conductores trabajan bajo la
ley del ohm, ya que existen algunos
conductores a los que le denominan
no óhmicos que su valor de resistencia
varía conforme se aplica dicha tensión.
Pero por ahora no nos interesan los no
óhmicos, trabajaremos solamente con los
que si cumplen

4. Gráfica de Voltaje (V) vs Corriente (I)
La gráfica o diagrama es algo sencillo de construir, puesto que la
resistencia o el valor de R permanece constante y cuando esto ocurre
nos da a entender que es directamente proporcional, es decir una recta
que atraviesa el origen, tal como se muestra en la imagen.
Gracias a le ley del Ohm muchos aparatos
electrodomésticos son fabricados con excelente
diseño electrónico para manejar la tensión que
suministran éstos mismos.

5. Ejercicios Pasemos a resolver algunos ejercicios de la ley del Ohm, no sin antes recordar que nuestra Ley, la
podemos definir con la siguiente fórmula:
dónde:
i = Corriente (Amper)
R = Resistencia (Ohm)
V = Voltaje o Tensión (Volts)
1.- Calcula la intensidad de la corriente que alimenta a una lavadora de juguete que tiene una
resistencia de 10 ohmios y funciona con una batería con una diferencia de potencial de 30 V
Solución: Para darle solución a este problema, basta con retomar los datos del problema que en
este caso sería la resistencia de 10 Ohmios, y una tensión de 30 Volts, por lo que tendríamos.
El problema nos pide la corriente, por lo que tendremos
que aplicar la ley del ohm, para hallarla.
Por lo que necesitamos 3 Amperes, para alimentar a la
lavadora de juguete.

6. 2.- Calcula el voltaje, entre dos puntos del circuito de una plancha, por el que atraviesa una corriente
de 4 amperios y presenta una resistencia de 10 ohmios
Solución: Del mismo modo que el ejemplo anterior, lo que necesitamos es retomar nuestros datos,
que en este caso serían los 4 amperios que atraviesan sobre el circuito de la plancha y la
resistencia de 10 ohmios, por lo que:
En este caso nuestra fórmula será la misma, solo que ahora la vamos a despejar.
Ahora reemplazamos nuestros datos.
Por lo que tendríamos 40 Volts como respuesta, que serían los que atraviesan entres los dos puntos
de la plancha.

7. 3.- Calcula la resistencia atravesada por una corriente con una intensidad de 5 amperios y una
diferencia de potencial de 11 voltios.
Solución: Si siempre consideramos los datos de nuestros problemas, es más fácil resolver un
problema de física, en este caso tendríamos lo siguiente:
Ahora de la ley del ohm, despejamos el valor de R para poder obtener nuestra ecuación final:
Por lo que nuestra resistencia sería de 2.2 Ohms, que daría por finalizado nuestro ejercicio.

8. 4.¿Cuál es el valor de la intensidad de corriente?
V=12v
R=22.000 ohm
Al reemplazar la fórmula I= V/R
Se presenta la operación I=12V/22.000 ohm
I = 0,55 mA

9. Este capítulo trata de las leyes de voltajes y corrientes de
Kirchhoff llamadas KVL y KCL respectivamente. KVL establece
que la suma algebraica de las caídas de voltaje en una
secuencia cerrada de nodos es cero. Así mismo KCL establece
que la suma algebraica de corrientes que entran en un nodo es
igual a cero. A partir de estos dos conceptos se derivan las
ecuaciones requeridas para encontrar los equivalentes de
elementos conectados en serie y en paralelo, así como las
relaciones de los divisores de voltaje y corriente. Estos
conceptos serán la base para el análisis de circuitos complejos
por los métodos de nodos y mallas.
LEYES DE VOLTAJES Y CORRIENTES DE KIRCHHOFF

10. Primera Ley de Kirchhoff
Bien, bien, la primera ley de Kirchhoff o la ley de uniones e incluso nodos como también se les
conoce, se basa en la regla que establece que la suma algebraica de las corrientes en cualquier
nodo es cero.
Matemáticamente lo podemos expresar de la siguiente forma:
Esto quiere decir que la suma de corrientes que entran en un nodo (tomada como positivas) es
igual a las corrientes que salen (tomadas como negativas) es cero.
Veamos de forma gráfica lo que esto significa.
Observamos la corriente I1 que está entrando en el nodo A, y de ahí
salen dos corrientes o sea, la I2 y la I3, matemáticamente esto es:

11. Ejercicios Resueltos de la Primera Ley de Kirchhoff
Problema 1.- Dado el siguiente sistema, determine las
corrientes I3 e I4.
Solución: Bien, si analizamos el problema tenemos 5 corrientes,
las primeras dos, llegan a una unión o nodo (a), posteriormente
de ahí sale otra corriente I3, que llega al nodo (b). Pero en el
nodo b, también observamos que entra una corriente I5 y sale
una corriente I4, entonces analizando nodo por nodo, vamos a
tener nuestra ecuación.
Analizando el nodo a:
Observamos que entran 1 y 2 , y sale la corriente 3
Sustituyendo: Analizando el nodo b:
Observamos que entra la corriente I3 y la corriente I5 y
sale una, la corriente I4 Con esto podemos decir
que hemos resuelto el
problema de las corrientes,
mediante la primer ley de
Kircchoff.

12. Problema 2.- Determine los valores de la corriente I1 I2 I4 e I5 del siguiente circuito
Solución : Analicemos, bien el circuito, nodo por nodo. Si
nos damos cuenta, hay cuatro nodos, el nodo a, nodo b,
nodo c, nodo e.
•Analizando el nodo a
En este proceso, entra una corriente de 5 Amperes, y
salen dos corrientes, por lo que nuestra fórmula es:
De aquí podemos despejar a la corriente 1:
Ahora sustituimos nuestros datos:
Por lo que obtenemos el valor de la corriente que necesitábamos conocer.
•Analizando el nodo b
En el nodo b, entra la corriente 1 y sale la corriente 3, por lo que asumimos que:
O sea que:

13. •Analizando el nodo c
En el nodo c, entra la corriente 2 y sale la corriente 4, por
lo que decimos que:
Esto es:
•Analizando el nodo d
En el nodo d, entran dos corrientes, la corriente 3 y la
corriente 4, por lo que podemos decir que:
Así que sustituyendo.
Concluimos que la corriente que entra de 5 Amperes,
durante el circuito; es la misma corriente que sale

14. Segunda Ley de Kirchhoff
Después de analizar la primera ley, te habrás dado cuenta que hemos venido trabajando
solo con las corrientes que entran y las que salen, algo ¡muy fácil! ¿no?, pues bien, ahora
es momento de estudiar la segunda ley, En esta ley se establece el principio de la
conservación de la energía, pues en un circuito cerrado o malla, las caídas de tensión
totales en las resistencias son iguales a la tensión total que se suministra en el circuito. O
en otras palabras, la suma de las Fem “fuerzas electromotrices” en una malla es igual a la
suma de las caídas de potencial IR del circuito.
Que matemáticamente la vamos a expresar de ésta forma:

15. Ejemplo 3.- Tenemos el siguiente circuito, encuentre el valor de V1
Solución: Vamos a considerar a una corriente en el sentido del
reloj que sale desde nuestra primer fuente, y pasa por las dos
resistencias, y finalmente a traviesa la segunda fuente de 9v y
regresa a tierra para cerrar el circuito, pues bien, entonces
establecemos dos cosas.
[alert-note] Es opcional tomar el sentido de la corriente del
circuito, en este caso lo tomamos en dirección a las manecillas
del reloj y consideramos que cuando sale por la primer fuente,
ésta sale positiva, pero cuando pasa por una resistencia ésta sale negativa. [/alert-note]
Con el anunciado de arriba, más adelante en otro artículo, se explicará a detalle las consideraciones
para la segunda ley de Kircchoff. Por ahora sigamos resolviendo el problema.

16. Comprendido ésta parte, ahora pasemos a establecer nuestra fórmula.
Despejando a V1
Sustituyendo nuestros datos, tenemos que:
Qué sería el valor del voltaje que deseábamos conocer.

17. Ejemplo 3.- Supongamos que nos presentan la siguiente red eléctrica, donde las resistencias
internas de la batería son despreciables ¿cual es la corriente que circula por cada resistencia?.
Al igual que hicimos en el ejercicio anterior, tenemos un nodo
donde se juntan las tres corrientes que tenemos que analizar y
mediante la ley de kirchhoff de mallas podemos plantear las
ecuaciones correspondientes para contestar la pregunta del
enunciado.
De aca en mas, la operatoria es exactamente igual al ejercicio
anterior, solo tenemos que resolver el sistema de ecuaciones
anteriormente presentado. Resolviendo eso obtenemos como
resultado que la intensidad de corriente sobre cada una de las
resistencias es la siguiente.

18. Interruptor
Un interruptor eléctrico es un dispositivo que permite desviar o interrumpir el curso de
una corriente eléctrica. En el mundo moderno sus tipos y aplicaciones son innumerables, desde un
simple interruptor que apaga o enciende una bombilla, hasta un complicado selector de
transferencia automático de múltiples capas, controlado por computadora.
Su expresión más sencilla consiste en dos contactos de metal inoxidable y el actuante. Los
contactos, normalmente separados, se unen mediante un actuante para permitir que la corriente
circule. El actuante es la parte móvil que en una de sus posiciones hace presión sobre los contactos
para mantenerlos unidos.

19. Clasificación de los interruptores
Actuantes
Los actuantes de los interruptores pueden ser normalmente abiertos, cuando al accionarlos se cierra
el circuito (el caso del timbre); o normalmente cerrados, cuando al accionarlos se abre el circuito.
Pulsadores
También llamados interruptores momentáneos. Este tipo requiere que el operador mantenga la
presión sobre el actuante para que los contactos estén unidos. Un ejemplo de su uso lo podemos
encontrar en los timbres de las casas o apartamentos.
Cantidad de polos
Son la cantidad de circuitos individuales que controla el interruptor. Un ejemplo de interruptor de un
solo polo es el que usamos para encender una lámpara. Los hay de 2 o más polos. Por ejemplo, si
queremos encender un motor de 220 voltios y a la vez un indicador luminoso de 12 voltios
necesitaremos un interruptor de 2 polos, un polo para el circuito de 220 voltios y otro para el de 12
voltios.
Cantidad de vías
Es la cantidad de posiciones que tiene un interruptor. Nuevamente, el ejemplo del interruptor de una
sola vía es el utilizado para encender una lámpara: en una posición enciende la lámpara mientras que
en la otra se apaga.

20. Motor eléctrico
El motor eléctrico es un dispositivo que convierte la energía eléctrica en energía mecánica por medio
de la acción de los campos magnéticos generados en sus bobinas. Son máquinas
eléctricas rotatorias compuestas por un estator y un rotor.
Algunos de los motores eléctricos son reversibles, ya que pueden convertir energía mecánica en
energía eléctrica funcionando como generadores o dinamo. Los motores eléctricos de tracción usados
en locomotoras o en automóviles híbridos realizan a menudo ambas tareas, si se diseñan
adecuadamente.
Son utilizados en infinidad de sectores tales como instalaciones industriales, comerciales y
particulares. Su uso está generalizado en ventiladores, vibradores para teléfonos móviles
, bombas, medios de transporte eléctricos, electrodomésticos, esmeriles angulares y otras
herramientas eléctricas, unidades de disco, etc. Los motores eléctricos pueden ser impulsados por
fuentes de corriente continua (CC), y por fuentes de corriente alterna (AC).