1.4 Fuentes de tensión y corriente, dependientes e independientes.

Fuentes de tensión:

Las fuentes de voltaje en CD pueden dividirse en tres amplias categorías: 

1) baterías (acción química)

2) generadores (electromecánicas)

3) fuentes de alimentación (rectificadas).

Baterías: Es la fuente de CD más común, consiste en una  combinación de dos o más celdas similares, siendo una celda fuente fundamental de energía eléctrica desarrollada mediante la conversión de energía química o nuclear. Todas las celdas o pilas se clasifican en dos tipos primario y secundario. Las del tipo secundario son recargables, las de tipo primario no lo son. La ventaja de la unidad recargable es el reducido costo asociado con el hecho de no tener que reemplazar continuamente las celdas.

Generadores: son muy diferentes a una batería tanto en construcción como en modo de operar. Cuando el eje del generador se encentra en rotación a la velocidad nominal, como consecuencia del torque aplicado de alguna fuente externa de energía mecánica, se presentara un voltaje de nivel especifico a través de las terminales externas. El voltaje terminal y el manejo de energía del generador son, por lo general mayor que los de la batería y su vida útil son determinadas por su construcción. Los generadores de cd utilizados de manera comercial son típicos de la variedad de 120 v y 220 v.

Fuentes de alimentación: La fuente de cd que se encuentra con más frecuencia en el laboratorio emplea procesos de rectificación y filtrado como medios para obtener un voltaje continúo de CD.

La mayoría de las fuentes que se usan en los laboratorios tienen una salida de voltaje regulado y ajustable con tres terminales disponibles.

Fuentes de corriente:

La fuente de corriente en cd en el dual de la fuente de voltaje, es decir, así como la batería proporciona un a voltaje fijo a una red, una fuente de corriente establece una corriente fija en la rama donde se localiza.

Además, la corriente a través de una batería es una función de la red a la cual se aplica, así como el voltaje a través de una fuente de corriente es un a función de la red conectada.

En general por lo consiguiente:

Una fuente de corriente determina la dirección y magnitud de la corriente de la rama donde se localiza.

Además:

La magnitud y la polaridad del voltaje a través de una fuente de corriente son un a función de la red a la cual se aplica el voltaje.

1.5 Leyes fundamentales.

Ley de corriente de Kirchhoff:

Gustav Robert Kirchhoff fue un profesor universitario alemán. Esta ley axiomática, (LCK), establece simplemente que:

“La suma algebraica de las corrientes que entran a cualquier nodo es cero”

Esta representa un enunciado matemático de que la carga no se acumula en un nodo. Un nodo no es un elemento del circuito y no puede almacenar, destruir o generar carga. En consecuencias las corrientes deben sumar cero.

1A+1B+(-1C)+(-1D)=0

De lo anterior podemos establecer las corrientes que entran y salen del nodo, entonces igualamos las corrientes:

1A+1B=1C+1D

De lo anterior se establece:

“La sumas de las corrientes que entran a un nodo es igual a la suma de las corrientes que salen”

Ley de tensión de Kirchhoff:

La corriente se relaciona con la carga que fluye a través de un elemento del circuito, en tanto que la tensión constituye una medida de la diferencia de energía potencial entre los extremos de un elemento. En la teoría de circuitos, la tensión solo tiene un valor único. Por lo tanto, en un circuito, la energía necesaria para mover una carga unitaria desde un punto A hasta el punto B debe tener un valor independiente de la trayectoria seguida de A a B. Este hecho se puede se comprobar por medio de esta ley, (LTK):

“La suma algebraica de las tensiones alrededor de cualquier trayectoria es cero”

Así se podría escribir

V₁+V₂+V₃+...+Vn = 0

Como se puede ver, la clave para analizar un circuito de manera correcta consiste en marcar de forma metódica todas las tensiones y las corrientes sobre el esquema del circuito. De este modo, la escritura cuidadosa de las ecuaciones LCK y LVK proporcionaría relaciones correctas y la ley de Ohm se aplicaría como se requiera.