Vamos a dar un repaso a las leyes fundamentales de la electricidad.

LA LEY DE OHM

La Ley de Ohm establece que la intensidad que circula por un conductor, circuito o resistencia, es inversamente proporcional a la resistencia (R) y directamente proporcional a la tensión (E).

La ecuación matemática que describe esta relación es:

Donde, I es la corriente que pasa a través del objeto en amperios, V es la diferencia de potencial de las terminales del objeto en voltios, y R es la resistencia en ohmios (Ω). Específicamente, la ley de Ohm dice que la R en esta relación es constante, independientemente de la corriente.

LEYES DE KIRCHHOFF :

a) Ley de nodos o ley de corrientes

En todo nodo, donde la densidad de la carga no varíe en un instante de tiempo, la suma de corrientes entrantes es igual a la suma de corrientes salientes. Ficho de otra forma la suma de corrientes que entran a un nodo es igual a la suma de las corrientes que salen del nodo.

Suma de corrientes entrantes = Suma de las corrientes salientes

I1 = I2 + I3

Un enunciado alternativo es, en todo nodo la suma algebraica de corrientes debe ser 0.

Ejemplo: Calcular la corriente desconocida del circuito:

Suma de corrientes entrantes = Suma de las corrientes salientes

7A = I2 + 4A

7A – 4A = I2

I2 = 3A

LEY DE WATT

La potencia eléctrica suministrada por un receptor es directamente proporcional a la tensión de la alimentación (V) del circuito y a la intensidad de corriente (I) que circule por él.

Donde:

P= Potencia en watt 

V= Tensión en volt (V)

I= Intensidad de corriente en ampere (A)

Watt es la unidad de potencia del Sistema Internacional de Unidades, su símbolo es W. Es el equivalente a 1 julio por segundo (1 J/s).

Expresado en unidades utilizadas en electricidad, el Watt es la potencia producida por una diferencia de potencial de 1 voltio y una corriente eléctrica de 1 amperio (1 VA).

La potencia eléctrica de los aparatos eléctricos se expresa en Watt, si son de poca potencia, pero si son de mediana o gran potencia se expresa en kilovatios (kW).

EJEMPLOS DE APLICACIÓN:

1. ¿Cuál es la potencia consumida por un cautín de soldar por el cual circula una corriente de 0,16A (160mA) y está conectado a la red de 220V.

2. ¿Qué corriente circula por una lámpara de 100W, conectada a la red de 220V?

3. Encuentre el voltaje aplicado a una plancha de 1000W, que consume una corriente de 4,55A

DIVISOR DE TENSION

Un divisor de tensión es una configuración de un circuito eléctrico que reparte la tensión de una fuente entre una o más impedancias conectadas en serie.

Supóngase que se tiene una fuente de tensión {\displaystyle V_{f}}, conectada en serie con n impedancias.

Para conocer el voltaje {\displaystyle V_{i}} en la impedancia genérica {\displaystyle Z_{i}}, se utiliza la ley de Ohm:

{\displaystyle V_{i}={I}\cdot {Z_{i}}}
{\displaystyle I={\frac {V_{f}}{\sum {Z_{n}}}}}

Sustituyendo la segunda ecuación en la primera se obtiene que el voltaje en la impedancia genérica {\displaystyle Z_{i}} será:

{\displaystyle V_{i}={\frac {Z_{i}}{\sum {Z_{n}}}}\cdot {V_{f}}}

Obsérvese que cuando se calcula la caída de voltaje en cada impedancia y se recorre la malla cerrada, el resultado final es cero, respetándose por tanto la segunda ley de Kirchhoff.

Un circuito análogo al divisor de tensión en el dominio de la corriente es el divisor de corriente.

DIVISOR DE CORRIENTE

Un divisor de corriente es una configuración presente en circuitos eléctricos que puede fragmentar la corriente eléctrica de una fuente entre diferentes resistencias o impedanciasconectadas en paralelo. El divisor de corriente satisface la Ley de corriente de Kirchhoff.

Divisor de corriente resistivo

Figura 1: Divisor de corriente resistivo. R_T. es la resistancia equivalente del circuito a la derecha de la resistencia R_X.

Una fórmula general para la corriente I_X que atraviesa una resistencia R_X que está en paralelo con otras resistencias de resistencia equivalente R_T, según la Figura 1 es:

{\displaystyle I_{X}=I_{T}{\frac {Req}{R_{X}}}}

Lo cual nace en vista de que todas estas resistencias están en paralelo, donde I_T es la corriente total entregada por la fuente de corriente y R_eq la resistencia equivalente de todo el conjunto (R_eq // R_T.). Obsérvese que si R_T representa una combinación en paralelo de varias resistencias R_i (i=1, 2, …); la resistencia equivalente de estas últimas se expresa como:

{\displaystyle {\frac {1}{R_{T}}}={\frac {1}{R_{1}}}+{\frac {1}{R_{2}}}+{\frac {1}{R_{3}}}+…\ .}¹​