¿Cuáles son las condiciones exactas, en términos de la estructura del gráfico, donde se puede aplicar KVL?

Aquí hay una idea errónea que debe aclararse rápidamente.

Cuando uno hace KVL 'alrededor de un bucle, uno está sumando los voltajes a través de los elementos del circuito en el bucle.

Sin embargo, ha marcado voltajes de nodo en su esquema, que son, por definición, el voltaje de ese nodo al nodo de tierra (referencia, común, referencia cero ...).

Para que quede claro, el voltaje que has indicado como V1 es la suma de los voltajes en R1 y R3. Esta es una consecuencia de KVL.

Entonces no , no puede sumar significativamente los voltajes de los nodos y establecerlos en cero. Eso sería una mala aplicación de KVL.

Aquí hay algunos ejemplos a considerar:

Por KVL, la tensión en R1 es (V1 - V2).

Por KVL, el voltaje en R2 es V2 (V3 = 0).

Por KVL, el voltaje V1 es la suma de los voltajes anteriores: V1 = (V1 - V2) + V2

Aquí hay otra forma de verlo.

El voltaje V1 se mide colocando el cable rojo del voltímetro en el nodo 1 y el cable negro en el nodo de tierra.

El voltaje en R1 se mide colocando el cable rojo en el nodo 1 y el cable negro en el nodo 2.

El voltaje a través de R2 se mide colocando el cable rojo en el nodo 2 y el cable negro en el nodo 3 (el nodo de tierra).

Por, KVL, el voltaje medido en R1 más el voltaje medido en R2 debe ser igual al voltaje medido en V1.

La tensión absoluta en cualquier punto del bucle, con respecto a tierra, es irrelevante. El hecho de que uno de los nodos en el bucle se defina como tierra es irrelevante. Podría tener una fuente de voltaje que aumente el voltaje en v3 a 100 V por encima del suelo y no importaría. KVL todavía se aplica.

Sin embargo, puede que tenga un malentendido sobre el significado de KVL. La ley de voltaje no dice que la suma de los voltajes alrededor de cualquier bucle cerrado sea cero, sino que la suma del voltaje que aumenta alrededor de cualquier bucle debe ser cero. De manera equivalente, la suma del voltaje disminuye alrededor de cualquier bucle debe ser cero. Entonces, comenzando en su nodo de tierra y procediendo en el sentido de las agujas del reloj:

\ $ (v4 - v3) + (v1 - v4) + (v2 - v1) + (v3 - v2) = 0 \ $

Algebraicamente, esto le indica que \ $ 0 = 0 \ $, que no es de mucha ayuda, por lo que necesita otra información para resolver realmente los voltajes de los nodos.