Resolución de Redes Eléctricas: Aplicación de las Leyes de Kirchhoff

Resolución de Redes Eléctricas mediante las Leyes de Kirchhoff

Aunque la Ley de Ohm permite resolver problemas básicos en redes eléctricas, su aplicación se simplifica notablemente utilizando las Leyes de Kirchhoff, el método fundamental para el cálculo de redes complejas.

Elementos fundamentales de una red eléctrica

• Nudo o nodo: Punto de la red donde convergen tres o más conductores por los cuales circula corriente eléctrica.
• Malla: Parte de un circuito o red que comienza en un nudo y termina en el mismo nudo al recorrer el circuito.
• Rama o ramal: Unión entre dos nudos consecutivos.

Leyes de Kirchhoff

1.ª Ley: Ley de los nudos (Ley de corrientes)

En toda red eléctrica, la suma de las intensidades de las corrientes que llegan a un nudo es igual a la suma de las intensidades que se alejan. Por convención, se consideran positivas las corrientes que entran y negativas las que salen (o viceversa, manteniendo la coherencia).

2.ª Ley: Ley de las mallas (Ley de tensiones)

En toda malla de una red eléctrica, la suma algebraica de las caídas de tensión (I × R) en todos los elementos del circuito es igual a la suma algebraica de las fuerzas electromotrices (FEM) presentes en dicha malla.

Convenios para la aplicación de las leyes

1. Sentido de las corrientes: Se elige de forma arbitraria en cada nudo. Se debe considerar que, en un nudo, la suma de corrientes entrantes debe igualar a las salientes; nunca pueden entrar o salir simultáneamente tres intensidades.
2. Sentido de circulación: Se fija arbitrariamente mediante flechas el sentido de recorrido para cada malla.
3. Sentido de las FEM: Se fija arbitrariamente mediante flechas el sentido de las fuerzas electromotrices de los generadores presentes en la red.
4. Signo de las caídas de tensión: Toda caída de tensión en una resistencia será positiva si el sentido de la intensidad coincide con el sentido del recorrido de la malla; en caso contrario, será negativa.
5. Signo de las fuerzas electromotrices: Toda fuerza electromotriz cuyo sentido coincida con el recorrido de la malla se considerará positiva; de lo contrario, será negativa.

Nota: En toda red eléctrica, la ley de los nudos se aplica al número total de nudos menos uno (n - 1).