Comprender antes de calcular
Dos mallas y una resistencia compartida
Objetivo: Plantear KVL con sentidos consistentes y verificar corrientes de rama.
Una corriente de malla es una variable de análisis asociada a una ventana de un circuito plano. No siempre coincide con la corriente de todos sus componentes. Elegiremos I1 e I2 en sentido horario para las dos ventanas adyacentes.
En la resistencia compartida, las corrientes horarias de ambas mallas se oponen. Tomando el sentido de I1 como positivo en esa rama, la corriente es I1 − I2. En la ecuación de la segunda malla se usa I2 − I1.
KVL exige que la suma algebraica de tensiones a lo largo de una vuelta sea cero. En cada ecuación escribiremos las caídas resistivas a la izquierda y la subida neta de las fuentes, recorridas en el sentido horario, a la derecha.
Si la fuente se recorre de − a + es una subida positiva; de + a − es una subida negativa. La diagonal suma todas las resistencias de esa malla; el coeficiente de la otra corriente es negativo para la resistencia compartida con estas referencias.
Con resistencias en kΩ y corrientes en mA, el producto es V. Un valor negativo de I2 indica circulación real opuesta a su flecha elegida. Verifica KVL y calcula la corriente compartida, sin sustituir I2 por su valor absoluto.
Ejemplo razonado
Dos ventanas: resistencia exclusiva izquierda 3 kΩ, derecha 4 kΩ y compartida 1 kΩ. Las fuentes dan subidas horarias netas de +10 V y +7 V.
- Elige I1 e I2 horarias. La corriente compartida en el sentido de I1 es I1 − I2.
- Malla 1: 3I1 + 1(I1 − I2) = 10 → 4I1 − I2 = 10.
- Malla 2: 4I2 + 1(I2 − I1) = 7 → −I1 + 5I2 = 7.
- E1 + 4·E2 da 19I2 = 38; por tanto I2 = 2 mA.
- 4I1 − 2 = 10 → I1 = 3 mA; corriente compartida = 1 mA.
- KVL: 4(3) − 2 = 10 V y −3 + 5(2) = 7 V.
Comprobación: La caída en la compartida según la malla 1 es +1 V y según la malla 2 es −1 V: referencias opuestas, mismo elemento.
Error frecuente: Sumar I1 + I2 en la rama compartida con estas flechas o cambiar una fuente negativa a positiva.
Explica sin mirar: ¿Por qué una corriente de malla negativa sigue siendo una solución válida?