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1.4 RESISTENCIAS Y CIRCUITOS ELÉCTRICOS
Hasta ahora, hemos tratado con circuitos que incluyen un único
dispositivo , como un foco o un altavoz. Hay sin embargo, muchos
circuitos en los que se conectan más de un dispositivo a una fuente de
voltaje. Esta sección presenta un método por el que se puede realizar
estas conexiones, llamadas en serie.
CIRCUITO EN SERIE
La conexión en serie significa que los dispositivos se conectan de
tal forma que hay siempre la misma corriente eléctrica en todos los
dispositivos
+
-
Observa el siguiente circuito eléctrico en serie:
V1
V2
+ -
V
En la conexión en serie, el voltaje (V) proporcionado por la
batería se divide entre las dos resistencias.
El dibujo indica que la porción de voltaje en R1 es V1, mientras que
la porción de voltaje en R2 es V2, de modo que: V = V1 + V2.
Para las resistencias individuales , la definición de resistencia
indica que: R1= V1/I y R 2=V 2/I, de forma que: V1=I R1 y V 2=I R2
Por lo tanto se tiene que:
Rs = Resistencia equivalente
V = I Rs
Rs = R1 + R2 + R3 …….
Ejemplo de un circuito en serie:
Supón que la resistencias de la figura anterior son: R1 = 47Ω y
R2 = 86Ω y el voltaje de la batería es de 24 voltios. Determine la
resistencia equivalente (Rs) de las dos resistencias y la corriente
eléctrica (I) en el circuito.
Solución:
Rs = R1 + R2
Rs = 47Ω
+
86Ω
Rs = 133 Ω
La corriente eléctrica en el circuito es:
I = V/ Rs
I = 24V/133 Ω
I = 0,18 A
CIRCUITO EN PARALELO.
El circuito en paralelo es otro método para conectar dispositivos
eléctricos. El montaje en paralelo significa que los dispositivos están
conectados de tal forma que se aplica el mismo voltaje a cada uno de
los dispositivos.
Circuito en paralelo
Circuito en serie.
Observa el siguiente circuito eléctrico en paralelo:
Cuando dos resistencias R1 y R2 se conectan como en la figura, cada
una recibe corriente (I) de la batería como si la otra no estuviera
presente.
De acuerdo a la definición de resistencia R=V/I, una corriente mayor
implica una resistencia menor. Por lo tanto, las dos resistencias en
paralelo se comportan como una única resistencia equivalente que es
menor que cualquiera de ellas R1 o R2
Para determinar la resistencia equivalente (Rp) para las dos
resistencias de la figura, date cuenta de que la corriente total (I)
de la batería es la suma de I1 e I2, por lo tanto
I = I1 + I2
Cuando dos resistencias se conectan en paralelo, son
equivalentes a una única, de resistencia Rp , por lo tanto la resistencia
equivalente es igual a:
1/ Rp
=
1/ R1 + 1/ R2 ………………
Ejercicio sobre circuito en paralelo.- «los altavoces principal y remoto»
La figura del texto(página 22) muestra que el altavoz remoto y el altavoz principal para
el canal derecho estéreo están conectados al receptor en paralelo. El voltaje del
generador (CA) en los altavoces es 6,00 voltio.
La resistencia del altavoz principal (R₁) es 8,00 Ω y la resistencia del altavoz remoto (R₂)
es 4,00 Ω.
Determinar: a) La resistencia equivalente de los altavoces (Rp)
b) La corriente total (IefT) proporcionada por el receptor
c) Corriente en cada altavoz (Ief)
d) La potencia disipada (P) en cada altavoz.
a) De acuerdo con la ecuación, la resistencia equivalente de los dos altavoces está dada
por:
1/ Rp = 1/ R₁ + 1/ R₂ reemplazando
Rp = 2,67 Ω
1/ Rp = 1/ 8,00 Ω + 1/ 4,00 Ω.
b) Usando la resistencia equivalente (Rp) en la Ley de Ohm, se muestra que la
corriente total es:
IefT = V / Rp
reemplazando IefT = 6,00 V / 2,67 Ω
IefT =
2,25 A
c) Aplicando la Ley de Ohm a cada altavoz, se obtienen las corrientes individuales de los
altavoces.
Altavoz de 8,00 Ω
Ief = V/R₁
Ief =
6,00 V/8,00Ω = 0,750 A
Altavoz de 4,00 Ω
Ief = V/R2
Ief =
6,00 V/4,00Ω = 1,50 A
d) La potencia media disipada en cada altavoz puede calcularse usando la fórmula
P = Ief V con las corrientes individuales calculadas en la parte (C)
Altavoz de 8,00 Ω
Altavoz de 4,00 Ω
La potencia total es:
P = Ief V
P = (0,75 A)(6,00V) = 4,50 W
P = Ief V
P = (1,50 A)(6,00V) = 9,00 W
P = 4,50 W + 9,00 W = 13,5 W
APUNTA: de la página 39: MONTAJE EN SERIE EJERCICIOS del 16 al 19
MONTAJE EN PARALELO EJERCICIO 20 Y 21
Que felicidad
Tarea para casa.