sábado, 4 de febrero de 2012

(10) CIRCUITO SERIE PARALELO Y MIXTO



CIRCUITO SERIE

Un circuito en serie es una configuración de conexión en la que los bornes o terminales de los dispositivos (generadoresresistenciascondensadoresinterruptores, entre otros.) se conectan secuencialmente. La terminal de salida de un dispositivo se conecta a la terminal de entrada del dispositivo siguiente.
Siguiendo un símil hidráulico, dos depósitos de agua se conectarán en serie si la salida del primero se conecta a la entrada del segundo. Una batería eléctrica suele estar formada por varias pilas eléctricas conectadas en serie, para alcanzar así el voltaje que se precise.



En un cirtuito de resistencias en serie podemos considerar las siguientes propiedades o características:
  • La intensidad de corriente que recorre el circuito es la misma en todos los componentes.
  • La suma de las caídas de tensión es igual a la tensión aplicada. (Esta es una de las leyes de Kirchoff)
Donde VS es la tensión aplicada y Vi son las distintas caídas de tensión.
  • Cada una de las caídas de tensión, la calculamos con la Ley de Ohm.
Donde Vi es la caída de tensión, I es la intensidad y Ri es la resistencia considerada.
  • La resistencia equivalente del circuito es la suma de las resistencias que lo componen.
Donde RS es la resistencia equivalente del circuito serie y Ri sos las distintas resistencias.
  • La resistencia equivalente es mayor que la mayor de las resistencias del circuito.
  • La intensidad total del circuito la calculamos con la Ley de Ohm.



CIRCUITO PARALELO

El circuito eléctrico en paralelo es una conexión donde los puertos de entrada de todos los dispositivos (generadoresresistenciascondensadores, etc.) conectados coincidan entre sí, lo mismo que sus terminales de salida.
Siguiendo un símil hidráulico, dos tinacos de agua conectados en paralelo tendrán una entrada común que alimentará simultáneamente a ambos, así como una salida común que drenará a ambos a la vez. Las bombillas de iluminación de una casa forman un circuito en paralelo.

En un cirtuito de resistencias en paralelo podemos considerar las siguientes propiedades o características:
  • La tensión es la misma en todos los puntos del circuito.
  • A cada uno de los caminos que puede seguir la corriente eléctrica se le denomina "rama".
  • La suma de las intensidades de rama es la intensidad total del circuito, coincide con la que sale de la pila. (Esta es una de las leyes de Kirchoff)
Donde IT es la intensidad total e Ii son las intensidades de rama.
  • La inversa de la resistencia equivalente del circuito paralelo es igual a la suma de las inversas de las resistencias.
Donde Rp es la resistencia equivalente del circuito paralelo, y Ri son las distintas resistencias de rama.
Despejando en la expresión anterior obtenemos:
Si particularizamos para el caso de tener sólo dos resistencias:
  • La resistencia equivalente es menor que la menor de las resistencias del circuito.
  • Las intensidades de rama las calculamos con la Ley de Ohm.
Donde Ii es la intensidad de rama, VS es la tensión de la pila y Ri es la resistencia de rama.
Dadas estas características, decir que este circuito también recibe el nombre de divisor de intensidad.



CIRCUITO MIXTO

Un circuito mixto como lo muestra la imágen es una combinación de varios elementos conectados tanto en paralelo como en serie, estos pueden colocarse de la manera que sea siempre y cuando se utilicen los dos diferentes sistemas de elementos, tanto paralelo como en serie.
Estos circuitos se pueden reducir resolviendo primero los elementos que se encuetran en serie y luego los que se encuentren en paralelo, para luego calcular y reducir un circuito unico y puro.
En un cirtuito de resistencias en paralelo podemos considerar las siguientes propiedades o características:
  • A la parte serie del circuito, se le aplica lo estudiado para los circuitos series.
  • A la parte paralelo del circuito, se le aplica lo estudiado para los circuitos en paralelo.
  • A la resistencia equivalente del circuito mixto la llamamos Req.
Hay que tener en cuenta que se pueden hacer múltiples combinaciones de resistencias, tanto en el número de ellas como con el conexionado que se les de.
Vamos a considerar dos tipos de circuitos mixtos: a) un circuito de dos resistencias en paralelo, conectado en serie con otra resistencia. b) un circuito de dos resietencias en serie conectado, en paralelo con otra resistencia.
a) Veamos este primer tipo:
  • Primero simplificaremos las dos resistencias que se encuentran en paralelo (R2 y R3):
  • Y por último simplificamos las dos resistencias que nos quedan:
b) Veamos el segundo tipo:
  • En este caso lo primero que tenemos que hacer es simplificar las dos resistencias en serie (R2 y R3):
  • Y a continuación resolver el paralelo:









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