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La Ley de Mallas de Kirchhoff establece que la suma de todas las diferencias de potencial a lo largo de un recorrido cerrado (malla) en el circuito, es nula. Es decir: Σ ΔV = 0 para un recorrido cerrado. Reinicio.
En el circuito mostrado, la corriente sale de la batería fluye por las resistencias y regresa a la batería. En esta ilustración se muestra el recorrido de una carga hipotética que fluye por la resistencia superior de las dos que están en paralelo. Se trata sólo de una simulación. La corriente real fluye también por la resistencia inferior y, de hecho, ambas corrientes pueden ser diferentes. Una simulación que pretenda algo de precisión necesitaría del orden de
1020 electrones moviéndose en sentido antihorario a lo largo del circuito. En relación al sentido de la corriente y al movimiento de los electrones, hemos preferido seguir el movimiento de una carga positiva que va en el sentido convencional de la corriente que no seguir a un electrón (que es el portador de
carga en la realidad) debido a que, por su carga negativa, su movimiento es contrario al de la corriente. Esta hipotética carga positiva sale del polo positivo de la batería y, tras dar un recorrido completo, regresa al polo negativo.
En un circuito las cargas se mueven a través de diferencias de potencial en las resistencias y en las baterías. Otra forma de establecer la
Ley de Mallas es decir que, cuando una carga realiza un recorrido cerrado y llega al punto de salida, su energía potencial es la misma. Las cargas positivas ganan energía cuando pasan del polo negativo al positivo de la batería y devuelven dicha energía cuando pasan por las resistencias.
Utilice la Ley de Mallas para determinar la corriente suministrada por la batería en un circuito compuesto por una batería de
16
voltios conectada a un conjunto de tres resistencias: una de 2
ohmios en serie con una asociación en paralelo de una resistencia de 2 y otra de
3 ohmios.
Considere ahora la malla que pasa por la batería y por las dos resistencias de 2 ohmios. No importa desde dónde salgamos, lo que importa es regresar al mismo punto. Hagamos el recorrido en sentido horario saliendo desde la esquina inferior izquierda.
+16 V - (2 Ω)*I - (2 Ω)*3I/5 = 0
+16 V = (10 Ω)*I/5 + (6 Ω)*I/5
+16 V = (16 Ω)*I/5.
Esto da I = 5 A.
Inicie la animación y siga a la carga observando sus cambios de energía a medida que pasa por los diferentes elementos de circuito. Cada cambio de voltaje representa la energía perdida o ganada cuando la carga pasa por el elemento de circuito. Se comprueba que cuando la carga completa un recorrido cerrado las ganancias de energía están siempre equilibradas por las pérdidas. El cambio neto de energía es cero.
Es conveniente que, mentalmente, hagamos el recorrido al revés: entonces, cuando se va en contra de la corriente, el paso por las resistencias supone una ganancia de energía y cuando se va del polo positivo al negativo de la batería tenemos una pérdida de energía.
Ilustración creada por Andrew Duffy.
Script creado por Andrew Duffy.
© 2004 Pearson Educación S. A.