Leyes de Kirchhoff

Las leyes de Kirchhoff​​​ son dos igualdades que se basan en la conservación de la energía y la carga en los circuitos eléctricos. ​ Fueron descritas por primera vez en 1846 por Gustav Kirchhoff. Son ampliamente usadas en ingeniería eléctrica e ingeniería electrónica.

Las leyes de Kirchhoff son dos principios fundamentales en la teoría de circuitos eléctricos que se utilizan para analizar y resolver circuitos complejos. Estas leyes se conocen como la Ley de Kirchhoff de Corrientes (primera ley) y la Ley de Kirchhoff de Voltajes (segunda ley).

Primera Ley de Kirchhoff - Ley de Corrientes: La primera ley de Kirchhoff, también conocida como la Ley de Corrientes o la Ley de Nodos, se basa en el principio de conservación de la carga. Esta ley establece que en cualquier nodo (punto de intersección) en un circuito eléctrico, la suma algebraica de las corrientes que entran y salen del nodo es igual a cero. En otras palabras, la cantidad total de carga que entra en un nodo debe ser igual a la cantidad total de carga que sale del nodo.

Matemáticamente, para un nodo dado, la ley de corrientes se expresa como:

Σ I_in = Σ I_out

Donde:Σ I_in es la suma de todas las corrientes que entran al nodo.
Σ I_out es la suma de todas las corrientes que salen del nodo.

Segunda Ley de Kirchhoff - Ley de Voltajes: La segunda ley de Kirchhoff, también conocida como la Ley de Voltajes o la Ley de Mallas, se basa en el principio de conservación de la energía. Esta ley establece que en cualquier lazo cerrado (malla) en un circuito eléctrico, la suma algebraica de los voltajes alrededor de la malla es igual a cero. En otras palabras, la suma de las caídas de voltaje en una malla cerrada es igual a la suma de las fuentes de voltaje en esa malla.

Matemáticamente, para una malla dada, la ley de voltajes se expresa como:

Σ V_drop = Σ V_source

Donde:Σ V_drop es la suma de las caídas de voltaje a lo largo de la malla.
Σ V_source es la suma de las fuentes de voltaje presentes en la malla.

Estas leyes son esenciales para el análisis y diseño de circuitos eléctricos y electrónicos, ya que permiten resolver sistemas complejos de ecuaciones para determinar las corrientes y voltajes en cada componente del circuito.