Resistencias en serie y paralelo

Resistencias en serie y paralelo

Cuando se utilizan resistencias en circuitos electrónicos, se pueden utilizar en diferentes configuraciones. Puede calcular la resistencia del circuito, o una parte del circuito, determinando qué resistencias están en serie y cuáles en paralelo. Describiremos cómo hacer esto a continuación. Tenga en cuenta que la resistencia total de un circuito a menudo se denomina resistencia equivalente.

Resistencias en serie

Cuando las resistencias están conectadas de un extremo a otro en un circuito (como se muestra en la imagen de abajo) se dice que están en 'serie'. Para encontrar la resistencia total de las resistencias en serie, simplemente sume el valor de cada resistencia. En el siguiente ejemplo, la resistencia total sería R1 + R2.



Aquí hay otro ejemplo de una serie de resistencias en serie. El valor total de la resistencia a través del voltaje V es R1 + R2 + R3 + R4 + R5.





Problema de muestra:

Usando el diagrama de circuito a continuación, resuelva el valor de la resistencia faltante R.


Respuesta:

Primero averiguaremos la resistencia equivalente de todo el circuito. De la ley de Ohm sabemos que Resistencia = Voltaje / corriente, por lo tanto

Resistencia = 50 voltios / 2 amperios
Resistencia = 25

También podemos calcular la resistencia sumando las resistencias en serie:

Resistencia = 5 + 3 + 4 + 7 + R
Resistencia = 19 + R

Ahora conectamos 25 para resistencia y obtenemos

25 = 19 + R
R = 6 ohmios

Resistencias paralelas

Las resistencias en paralelo son resistencias que están conectadas entre sí en un circuito eléctrico. Vea la imagen a continuación. En esta imagen, R1, R2 y R3 están conectados en paralelo entre sí.

Cuando calculamos la resistencia en serie, sumamos la resistencia de cada resistor para obtener el valor. Esto tiene sentido porque la corriente de un voltaje a través de las resistencias viajará uniformemente a través de cada resistencia. Cuando las resistencias están en paralelo, este no es el caso. Parte de la corriente viajará a través de R1, parte de R2 y parte de R3. Cada resistencia proporciona una ruta adicional para que viaje la corriente.

Para calcular la resistencia total 'R' a través del voltaje V usamos la siguiente fórmula:


Puede ver que el recíproco de la resistencia total es la suma del recíproco de cada resistencia en paralelo.

Problema de ejemplo:

¿Cuál es la resistencia total 'R' a través del voltaje V en el circuito de abajo?

Respuesta:

Dado que estas resistencias están en paralelo, sabemos por la ecuación anterior que
1 / R = ¼ + 1/5 + 1/20
1 / R = 5/20 + 4/20 + 1/20
1 / R = 10/20 = ½
R = 2 ohmios

Tenga en cuenta que la resistencia total es menor que cualquiera de las resistencias en paralelo. Este será siempre el caso. La resistencia equivalente siempre será menor que la resistencia más pequeña en paralelo.

Serie y paralelo

¿Qué haces cuando tienes un circuito con resistencias tanto en paralelo como en serie?

La idea para resolver este tipo de circuitos es dividir partes más pequeñas del circuito en secciones en serie y en paralelo. Primero haga las secciones que solo tengan resistencias en serie. Luego reemplácelos con la resistencia equivalente. A continuación, resuelva las secciones paralelas. Ahora reemplácelos con resistencias equivalentes. Continúe con estos pasos hasta llegar a la solución.

Problema de ejemplo:

Resuelva la resistencia equivalente a través del voltaje V en el circuito eléctrico a continuación:



Primero sumaremos las dos resistencias en serie de la derecha (1 + 5 = 6) y de la izquierda (3 + 7 = 10). Ahora hemos reducido el circuito.



Vemos a la derecha que la resistencia total 6 y la resistencia 12 ahora están en paralelo. Podemos resolver estos resistores en paralelo para obtener la resistencia equivalente de 4.

1 / R = 1/6 + 1/12
1 / R = 2/12 + 1/12
1 / R = 3/12 = ¼
R = 4

El nuevo diagrama de circuito se muestra a continuación.



A partir de este circuito, resolvemos las resistencias en serie 4 y 11 para obtener 4 + 11 = 15. Ahora tenemos dos resistencias en paralelo, 15 y 10.

1 / R = 1/15 + 1/10
1 / R = 2/30 + 3/30
1 / R = 5/30 = 1/6
R = 6

La resistencia equivalente en V es de 6 ohmios.