¿Por qué la ley de Kirchhoff no se aplica en la Ingeniería de Microondas?

A2A.

Bueno, sería un error decir que las Leyes de Kirchhoff (KCL y KVL) no se aplican a los circuitos de microondas. La verdad es que sí, solo bajo la suposición de que el circuito se ve como una aproximación distribuida de múltiples secciones con la longitud de cada sección siendo mucho más pequeña que la longitud de onda de la señal que se propaga a través de ella. Esto puede suponerse bastante si la longitud de la sección es al menos 20 veces menor que la longitud de onda.

La razón detrás de esto es que en un instante dado de tiempo, el voltaje a lo largo del circuito debe ser casi constante. Esta es la suposición subyacente detrás de las Leyes de Kirchhoff, es decir, asume que los voltajes y las corrientes pueden ser función del tiempo solamente, mientras que en los circuitos de microondas la longitud de onda de la señal y las dimensiones del circuito son comparables, entonces el voltaje y las corrientes son funciones de tiempo y posición. A bajas frecuencias, la longitud de onda es mucho mayor que las dimensiones del circuito, así que esto no es un problema.

Por el contrario, si está trabajando a muy bajas frecuencias y las dimensiones de su circuito son tan grandes como una habitación (hipotéticamente), incluso entonces el voltaje será una función del tiempo y la posición.

Lea el Capítulo 1 de “Ondas Electromagnéticas” por RK Shevgaonkar. Está bien explicado allí.