Las leyes de Kirchhoff son dos relaciones que expresan la conservación de la carga y la energía en un circuito. Nos permiten plantear ecuaciones cuando no basta con reconocer asociaciones sencillas de resistencias.
La ley de Ohm funciona muy bien para relacionar la tensión y la corriente de una resistencia. ¿Qué ocurre si tenemos un circuito con dos fuentes, tres caminos distintos y cinco resistencias mezcladas en serie y paralelo?
En ese caso necesitamos añadir las leyes de Kirchhoff. Dentro del modelo de circuitos concentrados, son dos reglas sencillas que podemos aplicar a redes muy complejas.
Ley de corrientes de Kirchhoff (KCL)
Supón una tubería que llega a una “T” y se divide en dos. Si entran 10 litros por minuto, y por un lado salen 4 litros… por el otro obligatoriamente tienen que salir 6. El agua no desaparece ni se crea en el cruce.
En electrónica, a ese cruce lo llamamos Nodo.
La Ley de Corrientes de Kirchhoff (KCL) dice:
“La suma de las corrientes que entran en un nodo es igual a la suma de las corrientes que salen”.
Matemáticamente:
O lo que es lo mismo, la suma algebraica es cero:
Ley de tensiones de Kirchhoff (KVL)
Supón que sales de excursión desde un refugio (0 metros de altura).
- Subes una montaña de 100m (Ganas potencial).
- Bajas a un valle de -50m (Pierdes potencial).
- Vuelves a bajar otros -50m.
- Llegas de nuevo al refugio.
Si sumas todas tus subidas y bajadas a lo largo de un camino cerrado, el resultado final siempre es CERO. Has vuelto al mismo punto.
En electrónica, a ese camino cerrado lo llamamos Malla.
La ley de tensiones de Kirchhoff (KVL) dice:
“En un lazo cerrado, la suma algebraica de las tensiones es cero”. Matemáticamente:
O lo que es lo mismo:
Cómo analizar un circuito
Cuando te enfrentes a un circuito que no sepas por dónde coger, sigue estos pasos:
- Identifica los nodos: agrupa todos los puntos unidos por conductor ideal y elige un nodo de referencia.
- Asigna corrientes o tensiones: fija sus sentidos y polaridades de forma coherente. Si una solución sale negativa, significa que el sentido real es el contrario.
- Plantea KCL o KVL: escribe ecuaciones independientes para los nodos o lazos necesarios.
- Aplica Ohm: relaciona la tensión y la corriente de cada resistencia mediante
.
Al final obtendrás un sistema de ecuaciones. Resolverlo te dará las corrientes y tensiones desconocidas sin depender de que el circuito se pueda simplificar a simple vista.
