malla

En el análisis de circuitos, una malla es un bucle cerrado dentro de una red eléctrica que no contiene otros bucles en su interior. Este concepto proviene directamente de cómo se dibuja el circuito: imagine el diagrama del circuito extendido sobre una superficie plana, y una malla es cualquier camino cerrado que forma el perímetro de una región sin ramas que la atraviesen. La malla representa una ruta alrededor de la cual se aplica la ley de voltaje de Kirchhoff, lo que significa que la suma algebraica de los voltajes alrededor de ese bucle debe ser igual a cero.

El análisis de mallas es un método sistemático para resolver circuitos con múltiples bucles. En lugar de escribir ecuaciones para cada nodo y rama, se asigna una corriente de malla a cada bucle independiente y luego se escribe una ecuación de voltaje por malla. Para un circuito con tres bucles independientes, se obtienen tres ecuaciones simultáneas que relacionan las tres corrientes de malla. Esto reduce significativamente la complejidad en comparación con el análisis nodal cuando el circuito tiene menos bucles que nodos.

Una malla difiere de cualquier camino cerrado en el circuito. Un camino cerrado puede pasar por regiones internas; una malla no puede. En un circuito planar (uno que se puede dibujar sin cruzar cables), el número de mallas independientes es igual al número de ramas menos el número de nodos más uno. Esta relación está fijada por la topología, no por los valores de los componentes. Un circuito con seis componentes que forman dos bucles adyacentes tiene exactamente dos mallas independientes, independientemente de las resistencias o las fuentes de voltaje.

Aplicación práctica y limitaciones

El análisis de mallas funciona limpiamente para circuitos que contienen solo fuentes de voltaje y resistencias, o cuando las fuentes de corriente se encuentran en el perímetro. Una fuente de corriente compartida entre dos mallas complica la configuración porque una sola corriente de malla no puede fluir a través de ella; debe tratarse como una restricción o convertirse en una fuente de voltaje equivalente. Para circuitos con muchas fuentes de corriente o topología no planar, el análisis nodal a menudo resulta más simple.

El término refleja la apariencia visual del método: cuando se dibuja un circuito y se marca cada bucle independiente, los bucles se entrelazan como hilos en una tela de malla. En los circuitos de transformadores y el análisis de distribución de energía trifásica, las corrientes de malla representan las corrientes circulantes reales que fluyen entre los devanados acoplados o entre las fases, lo que hace que el método sea particularmente natural para esas aplicaciones.