ELECTRICIDAD
KIRCHHOFF:
INTRODUCCION:
Gustav Robert Kirchhoff (Königsberg, 12 de marzo de 1824 - Berlín, 17 de octubre de 1887) fue un físico prusiano cuyas principales contribuciones científicas estuvieron en el campo de los circuitos eléctricos, la teoría de placas, la óptica, la espectroscopia y la emisión de radiación de cuerpo negro.
Inventó el espectroscopio y junto con Robert Bunsen, descubrió el rubidio y el cesio por métodos espectrales. Identificó la raya D del espectro solar como la producida por sodio vaporizado. Descubrió las leyes generales que rigen el comportamiento de un circuito eléctrico. Se dedicó al estudio de la termodinámica y realizó investigaciones sobre la conducción del calor. Estudió los espectros del Sol, de las estrellas y de las nebulosas, confeccionando un atlas del espacio y demostró la relación existente entre la emisión y la absorción de la luz por los cuerpos incandescentes.
Kirchhoff propuso el nombre de radiación de cuerpo negro en 1862. Es responsable de dos conjuntos de leyes fundamentales, en la teoría clásica de circuitos eléctricos y en la emisión térmica. Aunque ambas se denominan Leyes de Kirchhoff, probablemente esta denominación es más común en el caso de las Leyes de Kirchhoff de la ingeniería eléctrica.
BIOGRAFIA:
El padre de Gustav Kirchhoff fue Friedrich Kirchhoff, un abogado de derecho en Königsberg que tenía un alto sentido del deber hacia el Estado prusiano. Su madre fue una mujer llamada Johanna Henriettte Wittke. La familia era parte de la floreciente comunidad intelectual de Königsberg, y Gustav, el hijo más capaz de los Kirchhoff, fue criado con la creencia de que el servicio a Prusia era el único camino abierto para él. En ese tiempo los profesores universitarios eran también funcionarios públicos, así que los padres de Gustav creyeron que ser un profesor universitario representaba la posición adecuada donde alguien con altas habilidades académicas podía servir a Prusia.
Dadas las habilidades académicas de Gustav en la escuela, su futura carrera continuó de forma natural. Kirchhoff fue educado en Königsberg, donde ingresó en la Universidad Albertus que había sido fundada en 1544 por Albert, el primer duque de Prusia.Franz Neumann y Jacobi habían instaurado conjuntamente un seminario de físico-matemáticas para introducir a sus alumnos a los métodos de investigación. Kirchhoff asistió a dicho seminario de 1843 a 1846. Sin embargo, 1843 fue el año en que Jacobi llegó a estar indispuesto, y fue Neumann quien influenció a Kirchhoff de forma muy positiva. Los intereses de Neumann estaban en un principio enfocados en físico matemáticas, pero en el tiempo en que Kirchoff empezó a estudiar en Königsberg, Neumann volvió sus intereses hacia la inducción eléctrica. De hecho Neumann publicó el primero de sus dos estudios especializados en inducción en 1845, mientras Kirchhoff estudiaba con él. Kirchhoff fue instruido en matemáticas en la Universidad de Königsberg por Friedrich Jules Richelot. Fue mientras estaba estudiando con Neumann que Kirchhoff hizo su primera contribución sobresaliente en investigación relacionada con las corrientes eléctricas.
En 1847, Kirchhoff se graduó en la Universidad de Königsberg y se mudó a Berlín en un momento en el que la situación estaba llena de tensiones, principalmente debido a la pobreza de condiciones en la Confederación Alemana. El desempleo y las malas cosechas, entre otras cosas provocaron disturbios, y Luis Felipe I de Francia fue destronado por una sublevación en París en febrero de 1848, causando grandes revoluciones en varios estados alemanes y conflictos en Berlín. Los sentimientos socialistas y republicanos ponían en peligro la monarquía, pero Kirchhoff gozaba de una posición privilegiada y no fue muy afectado por los acontecimientos a su alrededor, de modo que siguió adelante con su carrera.
Enseñó en Berlín como Privatdozent en un puesto sin paga de 1848 a 1850, y fue mientras trabajaba ahí que corrigió lo que hasta ese momento se creía respecto a las corrientes eléctricas y electrostáticas. Dejó Berlín y se trasladó a Breslau al ser nombrado profesor extraordinario en este lugar. En ese mismo año, resolvió varios problemas concernientes a la deformación de placas elásticas. Una teoría temprana había sido desarrollada por Sophie Germain y Siméon Denis Poisson, pero fue Claude-Louis Navierquien dio la ecuación diferencial correcta unos años después. De cualquier manera los problemas restantes fueron resueltos por Kirchhoff usando Cálculo diferencial.
También en Breslau conoció a Robert Bunsen, quien pasó ahí un año académico de 1851 a 1852 y se volvió su asiduo amigo. En 1854, Bunsen trabajó en Heidelberg y motivó a Kirchhoff para que se mudase allí, cosa que finalmente hizo al aceptar el nombramiento de profesor de física, y colaborar de ahí en adelante con Bunsen de forma fructífera. Kirchhoff participó en el círculo reunido alrededor de Helmholtz, y que generó bastante excitación en Heidelberg. En 1857 se casó con Clara Richelot, hija de su profesor de matemáticas de Königsberg.
El trabajo fundamental de Kirchhoff en la radiación del cuerpo negro fue fundamental para el desarrollo de la teoría cuántica. Joseph von Fraunhofer había observado las líneas brillantes en el espectro producido por las llamas y notó que aparecían en frecuencias similares a las líneas oscuras en el espectro del Sol. Para hacer un mayor progreso, se requería de las formas puras de estas sustancias, pues al contener impurezas se producía una imagen confusa de las líneas. Kirchhoff fue capaz de hacer este importante avance, produciendo las formas puras de las sustancias estudiadas, y en el 1859 pudo darse cuenta de que cada elemento tenía características únicas en el espectro. Presentó su ley de la radiación enunciando lo descubierto, diciendo que para un átomo o molécula dada, la emisión y absorción de frecuencias son las mismas.
Kirchhoff y Bunsen estudiaron el espectro del Sol en 1861, identificando los elementos químicos de la atmósfera solar, y descubriendo dos nuevos elementos en el transcurso de sus investigaciones, el Cesio y el Rubidio.
Kirchhoff es mejor conocido por ser el primero en explicar las líneas oscuras del espectro del sol como resultado de la absorción de longitudes de onda particulares conforme la luz pasa a través de los gases presentes en la atmósfera solar, revolucionando con ello la astronomía.
Con Clara, su primera esposa, tuvo tres hijos y dos hijas, que crio solo al morir Clara en 1869, labor que se le dificultó con una discapacidad que le obligó a pasar gran parte de su vida en muletas o en silla de ruedas. En 1872 se casó con Luise Brömmel, originaria de Goslar, en Heidelberg, lugar en el que permaneció a pesar de recibir ofertas de otras universidades.
A medida que su salud empeoraba, le resultaba más difícil practicar la experimentación, y por ello en 1875, cuando le fue ofrecida la cátedra de físico matemáticas en Berlín, la aceptó puesto que le permitía continuar haciendo contribuciones a la enseñanza y la investigación teórica sin que afectara su precaria salud. Su tratado mejor conocido, publicado posteriormente a que dejó la cátedra en Berlín, es su obra maestra de cuatro volúmenes Vorlesungen über mathematische Physik (1876-1894)
LEY 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 1845 por Gustav Kirchhoff. Son ampliamente usadas en ingeniería eléctrica.
Ambas leyes de circuitos pueden derivarse directamente de las ecuaciones de Maxwell, pero Kirchhoff precedió a Maxwell y gracias a Georg Ohm su trabajo fue generalizado. Estas leyes son muy utilizadas en ingeniería eléctrica e ingeniería electrónica para hallar corrientes y tensiones en cualquier punto de un circuito eléctrico.
Esta ley también es llamada ley de nodos o primera ley de Kirchhoff y es común que se use la sigla LCK para referirse a esta ley. La ley de corrientes de Kirchhoff nos dice que:
|
Esta fórmula es válida también para circuitos complejos:
La ley se basa en el principio de la conservación de la carga donde la carga en couloumbs es el producto de la corriente en amperios y el tiempo en segundos.
GEORGE SIMON OHM:
INTRODUCCION:
Georg Simon Ohm (Erlangen; 16 de marzo de 1789-Múnich; 6 de julio de 1854) fue un físico y matemático alemán que aportó a la teoría de la electricidad la Ley de Ohm, conocido principalmente por su investigación sobre las corrientes eléctricas. Estudió la relación que existe entre la intensidad de una corriente eléctrica, su fuerza electromotriz y la resistencia, formulando en 1827 la ley que lleva su nombre que establece que: I = V/R También se interesó por la acústica, la polarización de las pilas y las interferencias luminosas. La unidad de resistencia eléctrica, el ohmio, recibe este nombre en su honor. Terminó ocupando el puesto de conservador del gabinete de Física de la Academia de Ciencias de Baviera.
BIOGRAFIA:
Nació en 1789 en el seno de una pequeña familia protestante en Erlangen, Baviera (en esa época, parte del Sacro Imperio Romano Germánico). Su padre, Johann Wolfgang Ohm, era cerrajero y su madre fue Maria Elizabeth Beck. A pesar de no ser gente educada, su padre era un autodidacta y les dio a sus hijos una excelente educación a partir de sus propias enseñanzas.
Ohm perteneció a una familia numerosa,y como era normal en aquellos tiempos, muchos de sus hermanos murieron durante la infancia; de los siete hijos que el matrimonio Ohm trajo al mundo sólo sobrevivieron tres: Georg Simon, su hermana Elizabeth Barbara y su hermano Martin, que llegó a ser un conocido matemático.
A la edad de 16 años concurrió a la Universidad de Erlangen, donde aparentemente se desinteresó por sus estudios después de tres semestres, considerando que estaba desaprovechando su tiempo, y por presión de su padre. Ohm fue enviado a Suiza, donde en septiembre de 1806 obtuvo una plaza de maestro de matemáticas en una escuela de Gottstadt, cerca de Nydau.
Aconsejado por su colega Karl Christian von Langsdorf —al que había conocido durante su estancia en la universidad— de que leyera los trabajos de Euler, Laplace y Lacroix, prosiguió sus estudios sobre matemáticas hasta abril de 1811, cuando decidió volver a Erlangen. Allí recibió el doctorado el 25 de octubre de ese mismo año inmediatamente ingresó en la nómina de la universidad.
Después de tres semestres decidió dejar su puesto de profesor de matemáticas en la universidad, al llegar a la conclusión de que no podía mejorar su estatus en Erlangen, ya que vivía en condiciones pobres y no veía un futuro ahí. Su suerte no cambió y el gobierno bávaro le ofreció un puesto de profesor en una escuela de baja reputación enBamberg, trabajó que aceptó en enero de 1813. Tres años más tarde, tras el cierre del colegio, fue enviado a otra escuela de Bamberg, que necesitaba ayuda en enseñanzas de matemáticas y física. Durante todo ese tiempo, Ohm mostraba un visible descontento con su trabajo, ya que no era la carrera brillante que había esperado para sí mismo: se consideraba más que solamente un maestro.
El 11 de septiembre de 1817 recibió una gran oportunidad como maestro de matemáticas y física en el Liceo Jesuita de Colonia, una escuela mejor que cualquier otra en la que Ohm hubiera podido enseñar, puesto que incluso contaba con su propio y bien equipado laboratorio de física. Una vez instalado allí, Ohm prosiguió sus estudios en matemáticas, leyendo los trabajos de destacados matemáticos franceses de la época, como Laplace, Lagrange, Legendre, Biot y Poisson, así como los de Fourier y Fresnel. Prosiguió más tarde con trabajos experimentales en el laboratorio de física del colegio, después de tener noticia del descubrimiento del electromagnetismo por Oersted en 1820.
En 1825 comenzó a publicar los resultados de sus experimentos sobre mediciones de corriente y tensiones, en el que destacaba la disminución de la fuerza electromagnéticaque pasa por un cable a medida que éste era más largo. Siguió publicando sus trabajos, hasta que —ya convencido de su descubrimiento— publicó en 1827 Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet, libro en el que expone toda su teoría sobre la electricidad. Su contribución más destacable fue el planteamiento de una relación fundamental, llamada en la actualidad Ley de Ohm. Esa misma ecuación había sido descubierta 46 años antes por el inglés Henry Cavendish; pero el carácter semiermitaño de éste había impedido su difusión. Respecto al libro, cabe destacar que comienza enseñando las bases de la matemática, con el propósito de que el lector entienda el resto del libro. Es que para la época incluso los mejores físicos alemanes carecían de una base matemática apropiada para la comprensión del trabajo, razón por la cual no llegó a convencer totalmente a los más veteranos físicos alemanes, quienes no creían que el acercamiento matemático a la física fuese el más adecuado, por lo que criticaron y ridiculizaron su trabajo.
Fue en el año de 1825 cuando empezó a publicar sus trabajos estando en el Liceo Jesuita de Baviera, donde le permitieron alejarse de la enseñanza durante un año, a fin de que prosiguiera con sus descubrimientos. En agosto de 1826, recibió la no muy generosa suma de la mitad de su salario, para pasar el año en Berlín, trabajando en sus publicaciones. Ohm pensó que con la publicación de su trabajo se le ofrecería un mejor puesto en una universidad antes de volver a Colonia, pero en septiembre de 1827 el tiempo se le acababa y no obtenía mejores ofertas. Sintiéndose menoscabado, Ohm decidió quedarse en Berlín, y en marzo de 1828 renunció a su puesto en Colonia.
Trabajó temporalmente en diversos colegios de Berlín y en 1833 acepta una plaza en la Universidad de Núremberg, donde le fue otorgado el título de profesor; no obstante, aún no había logrado un puesto acorde a los que creía ser sus merecimientos.
En 1841, su labor fue reconocida por la Royal Society y le fue adjudicada la Medalla Copley; al año siguiente fue incorporado como miembro foráneo de la Sociedad. Lo mismo hicieron varias academias, entre ellas las de Turín y Berlín, que lo nombraron miembro electo. En 1845 era ya miembro activo y formal de la Bayerische Akademie.
Más allá de sus investigaciones sobre electricidad, en 1843 anunció el principio fundamental de la acústica fisiológica, debido a su preocupación por el modo en que se escuchan las combinaciones de tonos.
Pero sus hipótesis no tenían una base matemática lo suficientemente sólida, y la breve vida de su hipótesis acabó en una disputa con el físico August Seebeck, quien desacreditó su teoría. Finalmente, Ohm reconoció sus errores.
En 1849 Ohm aceptó un puesto en Múnich como conservador del gabinete de Física de la Bayerische Akademie y dictó numerosas conferencias en la Universidad de Múnich. En 1852 alcanzó la ambición de toda su vida: fue designado profesor titular de la cátedra de física de la Universidad de Múnich.
Georg Simon Ohm falleció el 6 de julio de 1854 en Múnich, Baviera, actual Alemania. Está sepultado en el cementerio Alter Südfriedhof, de la misma ciudad
La ley de Ohm, postulada por el físico y matemático alemán Georg Simon Ohm, es una ley de la electricidad. Establece que la diferencia de potencial 
que aparece entre los extremos de un conductor determinado es proporcional a la intensidad de la corriente 
que circula por el citado conductor. Ohm completó la ley introduciendo la noción de resistencia eléctrica 
; que es el factor de proporcionalidad que aparece en la relación entre e :
que aparece entre los extremos de un conductor determinado es proporcional a la intensidad de la corriente que circula por el citado conductor. Ohm completó la ley introduciendo la noción de resistencia eléctrica ; que es el factor de proporcionalidad que aparece en la relación entre e :
La fórmula anterior se conoce como ley de Ohm incluso cuando la resistencia varía con la corriente,1 2 y en la misma, corresponde a la diferencia de potencial, a la resistencia e a la intensidad de la corriente. Las unidades de esas tres magnitudes en el sistema internacional de unidades son, respectivamente, voltios (V), ohmios (Ω) y amperios (A).
corresponde a la diferencia de potencial, a la resistencia e a la intensidad de la corriente. Las unidades de esas tres magnitudes en el sistema internacional de unidades son, respectivamente, voltios (V), ohmios (Ω) y amperios (A).
Otras expresiones alternativas, que se obtienen a partir de la ecuación anterior, son:
válida si 'R' no es nulo
válida si 'I' no es nula
En los circuitos de alterna senoidal, a partir del concepto de impedancia, se ha generalizado esta ley, dando lugar a la llamada ley de Ohm para circuitos recorridos por corriente alterna, que indica:3
Donde corresponde al fasor corriente, al fasor tensión y 
a la impedancia.
Inicio:
opcion 1: Formula Ley de Ohm
Escribir: Voltaje = Intensidad * Resistencia
opcion 2: Formula Ley de Kirchoff
Escribir: It = I1+I2+I3
Asignacion de Datos:
Escribir: Ingrese el valor de Volt:
Escribir: Ingrese el valor de Res:
Escribir: Ingrese el valor de Inten:
Escribir: Ingrese el valor de : I1
Escribir: Ingrese el valor de : I2
Escribir: Ingrese el valor de : I3
En caso sea (Opcion 1):
Caso 1 : Ley De Ohm
Escribir : Formula : Voltaje = Intensidad * Resistencia
Volt = Res * Inten
Escribir Volt
Res = Volt/Inten
Escribir Res
Inten= Volt/Res
Escribir Inten
Caso 2 : Ley de Kirchhoff
Escribir : Formula : It = I1+I2+I3
It = I1+I2+I3
Escribir It
Fin
corresponde al fasor corriente, al fasor tensión y a la impedancia.ALGORITMO
opcion 1: Formula Ley de Ohm
Escribir: Voltaje = Intensidad * Resistencia
opcion 2: Formula Ley de Kirchoff
Escribir: It = I1+I2+I3
Asignacion de Datos:
Escribir: Ingrese el valor de Volt:
Escribir: Ingrese el valor de Res:
Escribir: Ingrese el valor de Inten:
Escribir: Ingrese el valor de : I1
Escribir: Ingrese el valor de : I2
Escribir: Ingrese el valor de : I3
En caso sea (Opcion 1):
Caso 1 : Ley De Ohm
Escribir : Formula : Voltaje = Intensidad * Resistencia
Volt = Res * Inten
Escribir Volt
Res = Volt/Inten
Escribir Res
Inten= Volt/Res
Escribir Inten
Caso 2 : Ley de Kirchhoff
Escribir : Formula : It = I1+I2+I3
It = I1+I2+I3
Escribir It
Fin
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