Aclaración de la ley de Ohm

No puede especificar la corriente Y el voltaje. O está aplicando 5V o está aplicando 1A. Dado que tiene un símbolo de batería dibujado, asumiré que está aplicando 5 voltios.

Estos 5v se aplican a través de dos resistencias de 1 ohm en serie. La resistencia total de dos resistencias de 1 ohmio en serie es 1 + 1 = 2 ohmios. V = I * R nos dice que 5 = I * 2 donde I = 2,5 A. Entonces, el voltaje en cada resistencia es V = 2,5 * 1 = 2,5 voltios.

¿Qué tal aplicar 1 A a dos resistencias en serie de 1 ohm? Bueno, ese 1 A producirá V = 1 A * 1 ohmio = 1 voltio en cada resistencia. Como hay dos resistencias de 1 ohm en serie, el voltaje en el par es 1 + 1 = 2 voltios.

La corriente debe ser la misma en todos los puntos a lo largo de ese camino ya que las cargas no pueden crearse ni destruirse ("lo que entra debe salir"). Los voltajes alrededor del bucle también deben sumar cero ('lo que sube debe bajar'). En este caso, sube 5 voltios en la batería, luego baja 2,5 voltios en cada resistencia, terminando en cero justo donde empezó.

Hay dos leyes fundamentales de la electricidad que siempre debe tener en cuenta: la ley de corriente de Kirchoff y la ley de voltaje de Kirchoff.

Considero las Leyes de Kirchoff como una redacción científica de lo que deberían ser observaciones de sentido común; desafortunadamente, el sentido común no es tan común como nos gustaría, por lo que tenemos que explicar estas cosas...

La ley de corriente de Kirchoff (LCK) establece que la suma algebraica de las corrientes en cualquier punto de un circuito debe ser igual a cero. En lenguaje sencillo, esto significa que toda la corriente que llega a un punto del circuito debe salir de ese punto (y no puede salir más corriente de la que llega). Si KCL no fuera cierto, las cargas podrían acumularse en un punto del circuito, sin dejar nada para fluir a otra parte, por lo que un circuito solo operaría brevemente, hasta que no hubiera carga disponible para fluir.

KCL significa que la corriente será la misma en todos los puntos de un circuito en serie simple, por lo que su primer circuito (con 1 amperio en un punto y 5 amperios en otro) es imposible.

En el primer circuito, tiene una resistencia total de 2 ohmios y (supongo) una fuente de alimentación de 5 voltios. Según la Ley de Ohm, esto dará como resultado una corriente de 2,5 amperios y una caída de voltaje de 2,5 voltios en cada resistencia.

La ley de voltaje de Kirchoff establece que la suma algebraica de los voltajes alrededor de un circuito en serie debe ser igual a cero. En términos más simples, si se aplica a su circuito con una fuente de alimentación, esto significa que la suma de las caídas de tensión en las resistencias del circuito debe ser igual a la tensión de alimentación.

Estás perdiendo 4 amperios de electrones en alguna parte. La naturaleza desaprueba esto y se conserva la carga. La corriente que sale de la batería en su circuito cerrado tiene que ser igual a la corriente que entra. Si tiene 5 amperios, entonces la caída de voltaje en cada resistencia debe ser de 5V. Esto significa que la batería debe ser una batería de 10V.

O míralo como una sola resistencia de 2 ohmios. Si hay 5 amperios en el circuito, entonces la caída de voltaje es IR = 10V.

Al medir en relación con el lado negativo de la batería, debe obtener 10V 5V 0V de izquierda a derecha.

En su primer esquema, los nodos están mal etiquetados: no existe una corriente de nodo. La corriente solo fluye en bucles. Por lo tanto, no puede etiquetar un nodo como "5V @ 1A", solo puede etiquetar el nodo como "5V".

He vuelto a dibujar su esquema en forma convencional, con la energía fluyendo de izquierda a derecha y los voltajes más altos hacia la parte superior.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Hay tres nodos (un nodo es un "lugar que tiene voltaje"):

El voltaje de nodo V1 es el voltaje en el terminal BAT1(+). y una terminal de R1.

El voltaje de nodo V2 es el voltaje en una terminal de R1 y una terminal de R2.

El voltaje de nodo V3 es el voltaje en un terminal de R2 y en el terminal BAT1(-).

Este es un modelo de constante concentrada, por lo que estamos ignorando los efectos menores de la resistencia e inductancia del cableado, y simplemente asumiendo que el voltaje es el mismo en toda la longitud de un cable.

Hay un bucle de malla (una malla es un "bucle que tiene corriente"):

La corriente de malla i fluye a través de BAT1, R1 y R2. La misma corriente fluye a través de todos estos componentes.

Este es un circuito de CC porque los voltajes de los nodos y las corrientes de malla son estables y no cambian. Para señales cambiantes, existen técnicas de análisis de circuitos de CA. Pero para los circuitos de CC, las tres leyes básicas que siempre se aplican son la Ley de Ohm, la Ley de corriente de Kirchoff (KCL) y la Ley de voltaje de Kirchoff (KVL).

KCL se aplica en cada nodo , porque el total de todas las corrientes que "entran" y todas las corrientes que "salen" de ese nodo deben ser iguales (es decir, la suma algebraica de todas las corrientes que "entran" debe ser cero). Esto da una ecuación para cada nodo.

KVL se aplica alrededor de cada malla , porque el total algebraico de todos los voltajes alrededor del bucle debe ser igual a cero. Esto da una ecuación para cada malla.

La ley de Ohm se aplica a cada resistencia (y aquí es donde el análisis de CA se vuelve más complicado). La ley de Ohm relaciona el voltaje entre los dos nodos con la corriente de malla que fluye a través de la resistencia. Esto da una ecuación.

Reúna todas estas ecuaciones, haga algo de álgebra y podrá determinar el voltaje en cada nodo y la corriente a través de cada malla. Para el análisis de circuitos de CC, así es como se "resuelve" el circuito.