Estoy teniendo problemas para explicar las leyes de kirchoff a mi prima que está estudiando Ingeniería de primer año. Alguien me puede explicar en inglés sencillo y sencillo. Muchas gracias de antemano :)
Estoy teniendo problemas para explicar las leyes de kirchoff a mi prima que está estudiando Ingeniería de primer año. Alguien me puede explicar en inglés sencillo y sencillo. Muchas gracias de antemano :)
Ley actual de Kirchhoff (KCL): la suma de las corrientes en un nodo es cero.
Digamosquetiene5cablesqueseunenenunnodocomosemuestra,y\$I_1\$,\$I_3\$y\$I_4\$suministrancorrientealnodo.Estacorrientetienequeiraalgúnlugar,yirádesdeelnodopor\$I_2\$y\$I_5\$:
\$I_2+I_5=I_1+I_3+I_4\$
talque
\$I_1-I_2+I_3+I_4-I_5=0\$
(Lossignosmenospara\$I_2\$y\$I_5\$sedebenalasflechasinvertidasparaesascorrientes).
UnaformamásgeneraldeKCLdicequelacorrientequeingresaenunlímitecerradoesigualalacorrientequeladeja:
Ley de voltaje de Kirchhoff (KVL): la suma de los voltajes en un circuito cerrado es cero. Si tiene un circuito que consiste en una batería y una resistencia como carga, entonces el voltaje sobre la resistencia es \ $ \ mathrm {-V_ {bat}} \ $ (el signo menos significa que si pasa en el sentido de las agujas del reloj, vaya de \ $ - \ $ a \ $ + \ $ para la batería, pero de \ $ + \ $ a \ $ - \ $ para la resistencia).
Voltaje total: \ $ \ mathrm {+ V_ {bat} - V_ {bat} = 0} \ $.
Esto se aplica a todas las rutas de bucle cerrado que puedes encontrar en un diseño, sin importar cuán complicadas y cuántas ramas haya.
Ley de Kirchoff: Lo que entra debe salir.
Piense en una acera con gente moviéndose por ella. Supongamos que todos se mueven, nunca se detienen. Ahora, toma un punto en la acera. Cuente el número de personas que entran en ese punto y el número que sale de ese punto. ¡Los dos números deben ser iguales! Debido a que no puede crear personas adicionales de manera repentina o vaporizar a las personas existentes (legalmente), el número de personas es constante, y lo que surja hasta ese punto debe salir de ese punto.
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xxxxx
xxxxx <---- measuring point
xxxxx
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En otras palabras, el "xxxx" es, por ejemplo, una casilla en la acera. Nadie tiene permitido quedarse allí. ¡Todos los que entren en esa plaza deben salir! Por lo tanto, es obvio que el número es igual al número!
Ahora, divide un lado en dos aceras. Me resulta difícil dibujar aquí, espero que salga bien:
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xxxx
xxxx <-- measuring point
xxxx
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/ \
/ ^ \
/ / \ \
/ / \ \
Ahora, la gente camina en la parte superior y sale del par inferior. Sigue siendo cierto, el número de personas que cruzan el punto "xxxx" debe ser el mismo para entrar, así que si la parte superior es una entrada y las dos inferiores son salidas, podemos decir la suma de personas que salen de las dos. Las salidas son iguales al número que va en la parte superior.
Imagina CUALQUIER NÚMERO de entradas y salidas, todas unidas en el punto XXX. Aún asumiendo que todos sigan moviéndose, el número de personas que cruzan EN la plaza de la acera llamada "xxx" debe ser igual al número de personas que cruzan FUERA de la plaza xxx.
Cualquier punto en un alambre es como nuestro cuadrado en nuestra acera. Si observa cualquier punto único a lo largo de él, como muchos electrones entran en ese punto, ¡también salen de ese punto! Porque ninguno "permanece". Simple, ¿eh?
No es más complejo que esto: meter un dedo en el agua del río. ¡Tanta agua se precipita en tu dedo como lo deja! Literalmente, la corriente a través de cualquier punto, subpunto, área, grupo de puntos, lo que sea, es la misma entrada al salir, a menos que se esté "acumulando", es decir, ¡experimentando capacitancia! Múltiples afluentes que entran, múltiples corrientes que salen, no importa, el agua a través de cualquier punto experimenta salida = entrada.
Mira el primer diagrama de arriba en la respuesta de stevenvh, con las flechas moradas, algunas apuntando hacia adentro y otras hacia afuera. Reorganícelos de modo que todas las flechas que apuntan hacia IN estén a la izquierda, todos los que apunten a OUT estén a la derecha. Piense en estos como nuestras aceras. Solo para electrones *. El número (de personas o electrones) que viene de la izquierda debe ser igual al número que sale de la derecha. Esto es obvio, ¿eh? Debido a que a ninguno de ellos se les permite quedarse en ese punto en el centro (es decir, no tiene capacidad, consíguelo, ¡capacitancia!).
Capisci?
*) ¡Porque los electrones también son personas!
Intentaré responder esto lo más simple posible. Así lo entendí hace unos años. Soy un estudiante de ingeniería informática.
Hay dos métodos: KCL (trata con el actual) y amp; KVL (se ocupa de los voltajes).
La idea básica es, que siempre, ENTRADA = SALIDA.
Entonces, con una batería o una fuente de voltaje (entrada) siempre es igual a lo que entra en las otras partes del circuito, o la energía perdida (salida).
Entonces, aplicando este concepto con KVL:
Fuente de voltaje [entrada] = voltaje en todos los componentes del circuito [salida]
Hacer el trabajo de uno solo para encontrar los voltajes entre los diferentes componentes y sus respectivas polaridades debido a la dirección actual.
Ahora con KCL, el mismo concepto de entrada-salida se aplica con un enfoque diferente: Lo que entra en un nodo [un punto], debe salir.
Por lo tanto, cualquier corriente que entre en un nodo, debe apagarse. Ya sea que se trate de 2 o 5 corrientes que entran en un nodo, debe haber al menos una dirección en la que se apaga.
Ex:
Current into1 + Current into2 = current out 3
En el dibujo, siempre debe haber al menos una flecha que apunte hacia un nodo y al menos una flecha que salga del nodo.
Ahora, cómo representar estas flechas "en nodo" y flechas "fuera de nodo".
"En corrientes": (voltaje desde el nodo de origen - voltaje del nodo) / resistencia
"Fuera de las corrientes de nodo": (voltaje del nodo - voltaje del nodo de destino) / resistencia
Recuerde que una corriente a través de una resistencia va de una polaridad más alta a una polaridad más baja.
Hacer las suposiciones anteriores no afectará tus cálculos, ya que todos seguirán adelante con tus respuestas al final. Es decir, si uno asumiera una dirección para una cierta corriente y obtuviera un resultado negativo, solo significa que su dirección asumida es incorrecta y, de hecho, es lo contrario.
Espero que esto ayude! Y quizás pueda hacer el acercamiento con su primo pasando por el análisis de Malla y Nodo. Podría ser mejor. ¡Solo muestra ejemplos! : D
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