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Física para niños
Resistencias en serie y en paralelo
Cuando se utilizan resistencias en circuitos electrónicos, pueden emplearse en distintas configuraciones. Puede calcular la resistencia del circuito, o de una parte del circuito, determinando qué resistencias están en serie y cuáles en paralelo. A continuación describiremos cómo hacerlo. Tenga en cuenta que la resistencia total de un circuito suele denominarse resistencia equivalente.Resistencias en serie
Cuando las resistencias están conectadas de extremo a extremo en un circuito (como se muestra en la imagen siguiente), se dice que están en "serie". Para hallar la resistencia total de las resistencias en serie, basta con sumar el valor de cada resistencia. En el ejemplo siguiente, la resistencia total sería R1 + R2.
He aquí otro ejemplo de varias resistencias en serie. El valor total de la resistencia a través de la tensión V es R1 + R2 + R3 + R4 + R5.
Ejemplo de problema:
Utilizando el siguiente diagrama de circuito, resuelve el valor de la resistencia que falta R.
Contesta:
Primero calcularemos la resistencia equivalente de todo el circuito. Por la ley de Ohm sabemos que Resistencia = Tensión/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 introducimos 25 para la resistencia y obtenemos
25 = 19 + R
R = 6 ohmios
Resistencias en paralelo
Las resistencias en paralelo son resistencias que están conectadas una frente a otra en un circuito eléctrico. Observa la imagen siguiente. En esta imagen, R1, R2 y R3 están conectadas en paralelo entre sí.
Cuando calculamos la resistencia en serie, sumamos la resistencia de cada resistencia 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 a través de R2, y parte a través de R3. Cada resistencia proporciona una ruta adicional parala corriente para viajar.
Para calcular la resistencia total "R" a través de la tensión V utilizamos la siguiente fórmula:
Puedes ver que el recíproco de la resistencia total es la suma del recíproco de cada resistencia en paralelo.
Ejemplo de problema:
¿Cuál es la resistencia total "R" a través de la tensión V en el circuito siguiente?
Contesta:
Como 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
Observa que la resistencia total es menor que cualquiera de las resistencias en paralelo. Esto siempre será así. La resistencia equivalente siempre será menor que la resistencia más pequeña en paralelo.
En serie y en paralelo
¿Qué haces cuando tienes un circuito con resistencias en serie y en paralelo?
La idea para resolver este tipo de circuitos es dividir las partes más pequeñas del circuito en secciones en serie y en paralelo. Primero resuelve las secciones que sólo tienen resistencias en serie y sustitúyelas por resistencias equivalentes. A continuación resuelve las secciones en paralelo y sustitúyelas por resistencias equivalentes. Continúa estos pasos hasta que llegues a la solución.
Ejemplo de problema:
Resuelve la resistencia equivalente a través de la tensión V en el siguiente circuito eléctrico:
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 están ahora en paralelo. Podemos resolver para estas resistencias 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
Ver también: Historia para niños: aztecas, mayas e incasR = 4
A continuación se muestra el nuevo esquema del circuito.
A partir de este circuito resolvemos para 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
Ver también: Física para niños: Gravedad1/R = 2/30 + 3/30
1/R = 5/30 = 1/6
R = 6
La resistencia equivalente a través de V es de 6 ohmios.
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