Regulación de tensión y presente de Kirchhoff (KCL y KVL) | Instancia resuelta

KCL y KVL - Primera y Segunda Directrices Legales de Kirchhoff con instancia resuelta

Un físico alemán "Robert Kirchhoff" lanzó en 1847 dos directrices eléctricas legales vitales por las que podemos descubrir de forma sencilla la resistencia igual de una comunidad de fantasía y las corrientes fluidas en varios conductores. Cada circuito de CA y CC se resolverá y simplificará utilizando estas sencillas pautas legales que se denominan Regulación de Presencia de Kirchhoff (KCL) y Regulación de Tensión de Kirchhoff (KVL).

Además, señala que la KCL se deriva de la ecuación de continuidad del coste en electromagnetismo, mientras que la KVL se deriva de la ecuación de Maxwell - Faraday para el sujeto magnético estático (el giro de B con respecto al tiempo es 0).

Regulación actual de Kirchhoff (KCL):

Basado en KCL:

En cualquier segundo, la suma algebraica de las corrientes que circulan por un grado (o unión) en una comunidad es Cero (0) o en cualquier comunidad eléctrica, la suma algebraica del conjunto de corrientes en un grado (o unión) es Cero (0). Esta legislación también se denomina Reglamento de Nivel o Legislación Actual.

En cualquier comunidad eléctrica, la suma algebraica de las corrientes de entrada a un grado y las corrientes de salida de ese tiempo es Cero. O las corrientes de entrada en un grado son iguales a las corrientes de salida de ese tiempo.

En diferentes frases, la suma de las corrientes que fluyen hacia un grado es igual a la suma de las que se alejan de él. O la suma algebraica de las corrientes que entran en un nodo es igual a la suma algebraica de las corrientes que salen de él.

Aclaración de KCL:

Supón que unos conductores van por un grado "A", como se muestra en la figura 1.a. En algunos conductores, las corrientes llegan al objetivo "A", mientras que en otros conductores, las corrientes salen o se van del nivel "A".

Tiene en cuenta las corrientes de entrada o salida como "Constructivas (+) hacia el nivel "A", mientras que las corrientes de salida o salida del nivel "A" son "Desfavorables (-)".
entonces:

I₁ + (-I₂) + (-I₃) + (-I₄) + I₅ = 0

O

I₁ + I₅- I₂- I₃- I₄ = 0

O

I₁ + I₅ = I₂ + I₃ + I₄ = 0

por ejemplo

Entradas o salidas de monedas = salidas o salidas de monedas

O

ΣI Entrando = ΣI Salir de

Como ejemplo, 8A vienen en dirección a un grado y 5A más 3A salen de ese tiempo en la fig. 1.b, debido a este hecho,

8A = 5A + 3A

8A = 8A.

Regulación de la tensión actual de Kirchhoff (KVL):

La segunda legislación de Kirchhoff o KVL lo reconocía;

En cualquier trayectoria cerrada (o circuito) de una comunidad, la suma algebraica del producto IR es la misma que la MEF en esa trayectoria.

En otras palabras, en cualquier circuito cerrado (que también se denomina malla), la suma algebraica de los CEM utilizados es idéntica a la suma algebraica de las caídas de tensión dentro de los componentes. La segunda legislación de Kirchhoff también se denomina regulación de la tensión o legislación de la malla.

ΣIR= ΣE

Aclaración de KVL:

En la figura se demuestra un circuito cerrado que aloja dos conexiones de batería E₁ y E₂. La suma global de los F.M.E. de las pilas se indica con E₁-E₂. El camino imaginario del presente también se puede saborear dentro de la figura.

E₁ lleva al presente por ese camino, que debe ser constructivo, mientras que E₂ interfiere dentro del camino del Presente (es decir, está en el otro camino del supuesto camino del Presente), por lo que se toma como destructivo. La caída de tensión en este circuito cerrado dependerá del producto de la Tensión y la Presencia.

La caída de tensión que se produce dentro de la trayectoria supuesta del presente se llama caída de tensión constructiva, mientras que la caída de tensión opuesta es la caída de tensión destructiva.

Dentro de la figura anterior, yo₁R₁ y yo₂R₂ son caídas de tensión constructivas e I₃R₃ y yo₄R₄ son destructivos V.D.

Si recorremos el circuito cerrado (o cada bucle), y multiplicamos la resistencia del conductor y el flujo presente en él, entonces la suma de la IR es la misma que la suma de las fuentes de EMF utilizadas conectadas al circuito.

La ecuación general del circuito anterior es

E₁ - E₂ = i₁R₁ + i₂R₂ - i₃R₃ - i₄R₄

Si vamos por el camino supuesto del presente como se demuestra en la figura, entonces el producto de la RI se toma como constructivo en cualquier caso destructivo.

Es bueno saberlo:

El curso del presente:

Es vital descubrir el curso del presente en todo momento cuando se fijan los circuitos mediante las pautas legales de Kirchhoff. Es similar al caso del regalo de elección y del regalo estándar.

El camino del regalo se asumirá a través de un camino en el sentido de las agujas del reloj o en sentido contrario. Una vez que elijas la ruta personalizada del regalo, tendrás que aplicar y conservar la ruta idéntica para todo el circuito hasta la respuesta final del mismo.

Si obtuvimos el valor final como constructivo, la supuesta trayectoria actual era adecuada. En el caso de los valores destructivos, el presente de la trayectoria se invierte, como en la comparación con la trayectoria supuesta entonces.

Evaluación del circuito según las directrices legales de Kirchhoff

Caso resuelto en KCL y KVL (directrices legales de Kirchhoff)

Instancia:

Resistencias de R₁= 10Ω, R₂ = 4Ω y R₃ = 8Ω se conectan hasta dos baterías (de resistencia despreciable), como se ha demostrado. Averigua el don por medio de cada resistencia.

Resolución:

Asume las corrientes de circulación en las instrucciones indicadas por las flechas.

Aplica el KCL a los cruces C y A.

Debido a este hecho, presente en la malla ABC = i₁

Presente en la malla CA = i₂

Entonces presente en la Malla CDA = i₁ - i₂

Ahora, aplica el KVL en la malla ABC, 20V están actuando en el sentido de las agujas del reloj. Igualando la suma de los bienes IR, obtenemos;

10i₁ + 4i₂ = 20 ... (1)

En la malla ACD, los 12 voltios actúan en el sentido de las agujas del reloj, por lo que

8(i₁ - i₂) - 4i₂ = 12

8i₁ - 8i₂ - 4i₂= 12

8i₁ - 12i₂ = 12 ... (2)

Multiplicando la ecuación (1) por 3;

30i₁ + 12i₂ = 60

Fijación para i₁

30i₁ + 12i₂ = 60

8i₁ - 12i₂ = 12

___________
38i₁ = 72

La ecuación anterior se simplificará aún más mediante la eliminación o regla de Cramer.

i₁ = 72 ÷ 38 = 1.895 Amperios = Presente en la resistencia de 10 ohmios

Sustituyendo este valor en (1), obtenemos

10 (1.895) + 4i₂ = 20

4i₂ = 20 - 18.95

i₂ = 0.263 Amperios = Presente en resistencias de 4 ohmios.

Ahora,

i₁- i₂= 1.895 - 0.263 = 1.632 Amperios

Funciones de las directrices legales de Kirchhoff

• Las pautas legales de Kirchhoff pueden utilizarse para averiguar los valores de valores desconocidos como la Presencia y la Tensión, además del recorrido de los valores de flujo de esos quintetos dentro del circuito.
• Estas pautas legales se utilizarán en cualquier circuito* (Ver la limitación de las pautas legales de Kirchhoff al final del artículo), aunque son útiles para buscar los valores desconocidos en circuitos y redes complicados.
• Además, se utiliza en la evaluación de Nodal y Malla para buscar los valores actuales y de tensión.
• El presente por medio de cada bucle insensible se transmite haciendo uso de la KVL (cada bucle) y el presente en cualquier ingrediente de un circuito contando todos los presentes (Relevante en la Técnica del Presente de Bucle).
• El presente por medio de cada departamento se transmite haciendo uso de KCL (cada unión) KVL en cada bucle de un circuito (Relevante en la Técnica del Presente de Bucle).
• Las pautas legales de Kirchhoff son útiles para entender el cambio de potencia por medio de un circuito eléctrico.

Limitaciones de las directrices legales de Kirchhoff:

• La KCL es relevante en la creencia de que el presente fluye sólo en conductores y cables. Mientras que en los circuitos de Frecuencia Excesiva no se puede ignorar ahora la capacidad local y parásita. En estos casos, el Regalo puede fluir en un circuito abierto debido a que, en estos casos, los conductores o los cables funcionan como trazos de transmisión.
• La KVL es relevante en la creencia de que no hay un sujeto magnético flotante que conecte el circuito cerrado. Mientras que, en presencia de un sujeto magnético fijo a una frecuencia excesiva, por muy rápida que sea la onda del circuito de corriente alterna, el sujeto eléctrico no será un sujeto vectorial conservativo. Así, el sujeto eléctrico no puede ser el gradiente de ningún potencial y la integral del camino del sujeto eléctrico a través de la espira no será cero, contradiciendo inmediatamente la KVL. Por eso la KVL no será relevante en esa situación.
• En el transcurso del cambio de energía del sujeto magnético al sujeto eléctrico, el lugar debe ser arrojado a KVL para que la P.d (variaciones de potencial) a lo largo de la espira sea igual a 0.

Puestos asociados a los teoremas de evaluación de los circuitos eléctricos: