Las
leyes básicas y más importantes del análisis de circuitos eléctricos son 4 las
cuales son: La ley de Ohm, la ley de corrientes de Kirchhoff, la ley de
voltajes de Kirchhoff y la ley de Faraday.
Ley
de Ohm
La
ley de Ohm establece la intensidad de la corriente eléctrica que circula por un
conductor eléctrico es directamente proporcional a la diferencia de potencial
aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo
En
el Sistema internacional de unidades:
I
= Intensidad en amperios (A)
V
= Diferencia de potencial en voltios (V)
R = Resistencia en ohmios (Ω)
Ley
de corrientes de Kirchhoff
La
ley de corriente eléctrica de Gustav Kirchhoff establece que la suma de las
corrientes que entran y salen a un punto en particular deben ser 0. Matemáticamente,
está dada por:
Como
Referencia, esta ley es llamada algunas veces Primera ley de Kirchhoff, Regla
de nodos de Kirchhoff, Regla de Unión
de Kirchhoff. Por ejemplo
Ley de voltajes de Kirchhoff
La ley de
voltaje de Kirchhoff indica que la suma de voltajes alrededor de una
trayectoria o circuito cerrado (serie) debe ser cero. Matemáticamente, está
dada por:
Ejemplo:
Observamos
cinco voltajes en la imagen de abajo: v4 a través de una fuente de alimentación y los
cuatro voltajes v1, v2, v3 y v5 a través de las resistencias R1, R2, R3 y R5, respectivamente. El voltaje de alimentación y las resistencias R1, R2 y R3 componen una ruta de circuito cerrado, de
este modo la suma de los voltajes v4, v1, v2 y v3 debe ser 0.
Ley de Faraday
La fuerza electromotriz inducida en un circuito es
directamente proporcional a la rapidez con que cambia el flujo magnético a
través del circuito.
donde ϕ es el flujo magnético a través del
circuito.
Si
el circuito está formado por una bobina de N espiras iguales y si ϕ es el flujo magnético a través de
una espira, la fem será:
Si el flujo magnético varía una cantidad finita △ϕ en un intervalo de
tiempo △t
la fem media inducida será:
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