RESISTENCIAS EN UN CIRCUITO ELÉCTRICO
Circuito eléctrico lo podemos
definir como el conjunto de componentes eléctricos que utilizan la energía
eléctrica para realizar diversas tareas, principalmente para la transformación
de la energía en otras formas: calorífica, lumínica, eólica etc. Dentro de los
principales componentes eléctricos existen:
Generador: Productor de la energía eléctrica que mantiene una
diferencia de tensión conocida como voltaje, entre sus extremos.
Conductor. Hilo por donde circulan los electrones impulsados por el generador.
Resistencias. Elementos del circuito que se oponen al paso de la
corriente eléctrica.
Para la solución de los ejercicios del
cálculo de la resistencia equivalente en un circuito eléctrico es necesario
comprender los términos de voltaje (tensión) y corriente eléctrica.
La corriente eléctrica la definiremos
como el movimiento de los electrones por un conductor eléctrico. El voltaje
entonces será la diferencia del potencial del flujo de electrones para realizar
algún trabajo en específico. Una Resistencia será aquella que se oponga al
flujo de la circulación de electrones por un circuito eléctrico.
Ley de Ohm
“El flujo de corriente en ampere que
circula por un circuito eléctrico cerrado, es directamente proporcional a la
tensión o voltaje aplicado, e inversamente proporcional a la resistencia en ohm
de la carga que tiene conectada.”
* Tensión o voltaje "V",
en volt (V).
* Intensidad de la corriente "
I ", en ampere (A).
* Resistencia "R"
en ohm ( de la carga o consumidor conectado al circuito.
ARREGLOS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS EN
RESISTENCIAS
Resistencias en serie y paralelo
Una
resistencia se encuentra en serie cuando no comparte sus terminales con otro
componente eléctrico. Por lo tanto una resistencia en paralelo compartirá
sus terminales con algún otro componente u otra resistencia eléctrica.
Analogía
Necesitamos transporta un
cargamento a través de un rio donde no existe un puente construido. Por
ello se ha convocado a 3 personas para que transporten de la manera más rápida
ese cargamento.
***Las personas encargadas de
transportar el cargamento serán las resistencias.
Para transportar el cargamento podemos
implementar dos maneras de hacerlo. La primera es acomodando a las personas una
junto a la otra y de esta manera hacer que cada una cargue el mismo peso
hasta llegar al final.
El otro método seria dividir el peso en partes iguales de modo que cada persona cargue con un peso menor del cargamento. A Lo cual llamaremos circuito en paralelo.
Entonces la función principal de una
resistencia será oponer (ofrecer resistencia) al flujo de carga hasta su máxima
capacidad de la resistencia por un conductor eléctrico para que dicha
intensidad de corriente disminuya hacia el componente más cercano a él.
Si analizamos, se puede llegar a la
conclusión de que el monto de carga al final de la trayectoria siempre será la
misma solo que mediante el transcurso de la energía por el conductor, el flujo
de corriente será menor dependiendo la resistencia aplicada en un
punto.
Análisis de circuitos en Serie y
paralelo
Circuito en Serie.
Si se tiene un voltaje en una
batería, pasará por todo el circuito en cada uno de sus componentes sin
embargo, la cantidad de flujo que pase por el circuito dependerá de
la máxima capacidad de cada resistencia para evitar que la corriente pase de
forma apresurada por dicho circuito.
Analizando el ejemplo:
Entonces el voltaje saldrá de la
batería, pero estará acompañado de un flujo de corriente eléctrica por el
circuito, al llegar a R1 el flujo disminuirá su velocidad en 1 ohm. Al llegar a
R2 la velocidad volverá a disminuir y al llegar a R3 sucederá lo mismo.
En un circuito en serie la resistencia
equivalente siempre será la sumatoria de todas las resistencias que se
opusieron al paso de la corriente. Por lo que la resistencia equivalente será:
R1+R2+R3 +Rn
Además se puede decir que la intensidad de corriente (I) será
la misma en cada resistencia del arreglo en serie. Pero el voltaje
se verá afectado por la resistencia con forme a la ley de ohm.
Circuito en Paralelo
Para este circuito se comprende que las resistencias R1 y R2 comparten un
conductor entre sus extremos, por lo tanto se dice que están en
paralelo. Para hallar la resistencia equivalente de ese circuito en
paralelo se dirá que el voltaje siempre será el mismo en cada resistencia
porque están compartiendo un conductor en particular. Pero la intensidad de
corriente equivalente será la suma de las intensidades de
corriente de cada resistencia en paralelo.
Si decimos que el voltaje es el mismo, entonces:
Voltaje en R1 = Voltaje en R2
Utilizando la Ley de Ohm
Despejando el voltaje se
obtiene:
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