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CÁLCULO CIRCUITO PARALELO
Observa el siguiente circuito, en donde los valores de las resistencias
parciales son:
r1= 5 Ω; r2= 30 Ω; r3= 10 Ω
Vt= 12 V
1. Sabiendo que
la resistencia total.
determinar el valor de
2. Sabiendo que por la ley de Ohm la I= V/R y que la tensión del conjunto
es siempre la misma en un circuito en donde todos los receptores están
conectados en paralelo, determinamos la intensidad total que recorre el
circuito, dado que conocemos la tensión aplicada y la resistencia total.
I= Vt/Rt; I = 12/3 = 4 A, la intensidad total es de 4 Amperios
3. Sabiendo que la intensidad total en un circuito en paralelo es igual a al
suma de las intensidades parciales y que sus valores están determinados
por:
It= (Vt/r1) + (Vt/r2) + (Vt/r3) determinaremos las intensidades
parciales .
I1= Vt/r1; I1 = 12/5 = 2,4 A
I2= Vt/r2; I2 = 12/30 = 0,4 A
I3= Vt/r3; I3 = 12/10 = 1,2 A
It= I1 + I2 + I3 = 2,4 + 0,4 + 1,2 = 4 A, la suma de las
intensidades parciales es igual a la total.
4. Sabiendo que Pt =Vt.It podemos determinar la potencia total que disipa
el conjunto dado que conocemos todos los valores
Pt= Vt . It; Pt = 12.4 = 48 w
5. Sabiendo que la suma de las potencias parciales disipadas por cada una
de las resistencias es igual a lapotencia total disipada por el conjunto.
Determinaremos el valor de las potencias parciales según las fórmulas
siguientes
Potencias parciales P1= Vt . I1 = 12 x 2,4 = 28,8 w
P2= Vt . I2 = 12 x 0,4 = 4,8 w
P3= Vt . I3 = 12 x 1,2 = 14,4 w
Potencia total: Pt= P1 + P2 + P3 = 28,8 + 4,8 + 14,4 = 48 w, la
suma de las potencia parciales es igual a la total.
RESISTENCIAS EN SERIE
Se dice que dos o más resistencias están conectadas en serie cuando el
final de la primera se conecta al principio de la segunda y el final de la
segunda con el principio de la tercera. Es decir final con principio, final con
principio, como muestra la figura siguiente.
La resistencia total del conjunto es la suma de las resistencias parciales, es
decir:
Rt = r1+r2+r3
La intensidad del conjunto es siempre la misma en un circuito en donde
todos los receptores están conectados en serie. En cualquier punto del
circuito podremos medir la misma intensidad. Es decir, la intensidad que
recorre la resistencia 1, la 2 y la 3 es la misma, It.
Las tensiones parciales en un conjunto de resistencias conectadas en serie
están determinadas por la siguiente fórmula
V1 = It. r1; V2 = It. r2; V3 = It. r3
La suma de las tensiones parciales es igual a la tensión aplicada o tensión
total, es decir:
Vt = V1 +V2 +V3; Vt= (It.r1) + ( It.r2) + (It.r3)
La potencia total disipada por el conjunto es la suma de las potencias
parciales disipadas por cada una de las resistencias. Se puede calcular
usando cualquiera de las tres expresiones siguientes
Pt =Vt . It ; Pt = P1 + P2 + P3; Pt = (V1.It) + (V2.It) + (V3. It)
CÁLCULO DE CIRCUITO SERIE
Observa el siguiente circuito, en donde los valores de las resistencias
parciales son:
r1= 23 Ω; r2= 47 Ω; r3=26 Ω
1. Sabiendo que Rt = r1+r2+r3, determina la resistencia total del
conjunto.
Rt = r1+r2+r3; Rt = 23+47+26 = 96 Ω, la resistencia total es de 96
Ω (ohmios)
2. Sabiendo que por la ley de Ohm la I = V/R y que la intensidad del
conjunto es siempre la misma en un circuito en donde todos los receptores
están conectados en serie, determinamos la intensidad que recorre el
circuito.
I= Vt/Rt.I= 48/96 = 0.5 A, la intensidad total es de 0.5 Amperios
3. Sabiendo que la suma de las tensiones parciales es igual a la tensión
aplicada o tensión total, que las tensiones parciales están determinadas por
las fórmulas siguientes, calcularemos el valor de todas ellas comprobando
que su suma es igual a la tensión aplicada.
Vt = V1 +V2 +V3; V1 = It. r1; V2 = It. r2; V3 = It. r3
- V1 = It. r1; V1 = 0,5.23 = 11,5 V
- V2 = It. r2; V2 = 0,5.47 = 23,5 V
- V3 = It. r3; V3 = 0,5.26 = 13 V
- La suma de las tensiones parciales debe ser igual a la tensión total
Vt = V1 +V2 +V3 = 11,5 V + 23,5 V +13 V = 48 V
4. Sabiendo que Pt =Vt . It podemos determinar la potencia total que disipa
el conjunto dado que conocemos todos los valores
Pt =Vt . It; Pt = 48.0.5 = 24 w, la potencia total es de 24 vatios
5. Sabiendo que la suma de las potencias parciales disipadas por cada una
de las resistencias es potencia total disipada por el conjunto.
Determinaremos el valor de las potencias parciales según las fórmulas
siguientes
Potencias parciales
P1= V1 . It = 11,5 x 0,5 = 5,75 w
P2= V2 . It = 23,5 x 0,5 = 11,75 w
P3= V3 . It = 13 x 0,5 = 6,5 w
Potencia total Pt = P1 + P2 + P3 = 5,75 + 11,75 + 6,5 = 24 w
CIRCUITO MIXTO
Observa el siguiente circuito, comprobarás que posee resistencia tanto en
serie (r4 y r5) como en paralelo (r1, r2 y r3 ). El concepto más importante
que debemos tener en cuenta es que el bloque de resistencia en paralelo
está a su vez en serie con las resistencia r4 y r5.
r1= 5 Ω; r2= 30 Ω; r3= 10 Ω
r4= 12 Ω; r5= 5 Ω
Vt= 100 V
La resolución de circuitos con resistencias, tanto en serie como en paralelo,
pasa por la aplicación del método de reducción. En el caso que nos ocupa
empezaremos por reducir las dos resistencias conectadas en serie
conociendo que la resistencia total del conjunto es la suma de las
resistencias parciales. Rt= r4 + r5
La resultante de la suma de r4 y r5 la denominaremos r4+5
R4+5 = r4 + r5 = 12 + 5 = 17 Ω

El siguiente paso es reducir a una resistencia equivalente el bloque
paralelo.
El proceso de cálculo para obtener una resistencia equivalente es el
siguiente:

Esta resistencia equivalente la denominaremos R1+2+3 y su valor
será de 3 Ω quedando el circuito reducido a la expresión siguiente:
R1+2+3 = 3 Ω
R4+5 = r4 + r5 = 12 + 5 = 17 Ω

El último paso para determinar la resistencia equivalente del circuito
sumar las resistencia parciales obtenidas, es decir:
RT = (R1+2+3) + (R4+5) = 3 +17 = 20 Ω

Conocida la resistencia total del circuito podemos calcular la
intensidad que la recorre y la potencia total que disipa el conjunto
It = Vt / Rt = 100/ 20 = 5 A
Pt = Vt . It = 100. 5 = 500 w
NORMAS Y CURIOSIDADES
1. La resistencia total en paralelo siempre será menor que la más
pequeña de las resistencias parciales.
2. La resistencia total de un circuito en serie será siempre mayor que
cualquiera de las parciales.
3. La intensidad total en un circuito paralelo será siempre mayor que
cualquiera de las parciales.
4. La intensidad en un circuito serie será la misma en cualquier punto
en donde mida.
5. Las guirnaldas navideñas son un circuito en serie de un conjunto de
lámparas. La guirnalda está calculada para que cada una de las
lámparas reciba sólo la tensión para la que ha sido diseñada. Si una
de las lámparas se funde la guirnalda deja de funcionar.
6. La intensidad parcial en un circuito paralelo será siempre menor a la
total.
7. La resistencia que ofrece un adulto de complexión media al paso de
la electricidad y en condiciones normales está entre 400 y 500 KΩ
8. La resistencia de los materiales conductores aumenta con el calor.
9. El camino que recorre un corriente eléctrica depende siempre de la
resistencia, cuanto menor sea ésta, mayor será la cantidad de
electricidad que pasa por el conductor y viceversa. Por ello, por
ejemplo interesa que un pararrayos tenga la menor resistencia
posible.