Leyes de Kirchhoff de los circuitos
La carga eléctrica no puede acumularse ni desaparecer, así que en cualquier nudo la corriente que entra debe ser exactamente igual a la que sale. La energía tampoco puede aparecer o desaparecer, así que si sumas todas las subidas y caídas de voltaje a lo largo de un lazo cerrado, se anulan y dan cero.
La fórmula
ΣI_in = ΣI_out ; ΣΔV = 0
- I_in — corriente de entrada (A): la corriente total que fluye hacia un nudo
- I_out — corriente de salida (A): la corriente total que sale de ese mismo nudo
- ΔV — cambio de voltaje (V): una subida o caída de voltaje en una parte de un lazo
Ejemplo resuelto
Un cable lleva 6 A hacia un nudo, donde se divide en dos ramas. Una rama lleva 4 A. ¿Cuánta corriente fluye por la otra rama?
- I_in = 6 A
- I_out1 = 4 A
- I_out2 = I_in − I_out1
- I_out2 = 6 A − 4 A
I_out2 = 2 A
Ponte a prueba
Un nudo tiene ahora 9 A entrando, divididos en dos ramas. Una rama lleva 5 A. ¿Qué fluye por la otra rama?
- Respuesta correcta: 4 A
- 14 A
- 5 A
¡Correcto! Las corrientes que entran deben igualar a las que salen: 9 A − 5 A = 4 A.
Dando una vuelta completa a un lazo cerrado en un circuito, sumando cada subida y caída de voltaje, ¿a cuánto debe igualar el total?
- La corriente total
- Respuesta correcta: Cero
- El voltaje de la pila duplicado
Exacto — la energía se conserva, así que todas las subidas y caídas de voltaje alrededor de un lazo suman cero.
Dónde lo ves
El cableado de tu casa es un árbol de nudos: la alimentación principal se divide en el panel de interruptores, se vuelve a dividir en cada habitación, y cada amperio que entra por un extremo sale de vuelta por el otro — nada se acumula. Un río que se bifurca alrededor de una isla muestra la regla de los nudos en la naturaleza: las dos ramas llevan exactamente el caudal que el canal único trajo hasta la bifurcación.
Errores comunes
El error clásico es creer que la corriente se gasta al pasar por los dispositivos — la carga se conserva, así que todo lo que fluye hacia un nudo fluye hacia fuera: 9 A que entran con 5 A por una rama significan exactamente 4 A por la otra, no menos. La regla de los lazos se aplica mal a su manera: con varios componentes en un lazo, el voltaje de la pila no cae íntegro en tu componente favorito — ΣΔV = 0 equilibra el recorrido completo, cada subida contra cada caída. No confundas las dos conservaciones: los nudos conservan la carga, los lazos conservan la energía.
Cómo se relaciona
La ley de Ohm pone precio a una sola resistencia; estas dos leyes llevan la contabilidad de redes enteras — y ambas son leyes de conservación de la mecánica vestidas de circuito (ΣI_in = ΣI_out es la conservación de la carga, ΣΔV = 0 es la conservación de la energía). El circuito RC, a continuación, es el primer circuito cuyo comportamiento cambia mientras funciona, y resolverlo requiere ambas reglas a la vez.