2.3 Circuitos Eléctricos
Serie, Paralelo y Mixto — Análisis de resistencias equivalentes, inductores y capacitores.
Ingeniería Eléctrica
Teoría de Circuitos
Circuito Serie
Un circuito serie se reconoce porque los elementos se encuentran uno a continuación de otro. Sus propiedades fundamentales son:
Corriente
Circula la misma corriente a través de todos los elementos.
Voltaje
El voltaje de la fuente se reparte en cada elemento.



Circuito Serie — Ley de Ohm y Kirchhoff
Al aplicar la Ley de Ohm a cada resistor se obtiene:
Al aplicar la Ley de Voltajes de Kirchhoff (LVK):
Reemplazando (1) y (2) en (3):
Resistencia Equivalente en Serie
Continuando con la ecuación (4), se factoriza la corriente


La resistencia equivalente de cualquier número de resistores conectados en serie es la suma de las resistencias individuales.
Circuito original
Circuito equivalente
Circuito Paralelo
Un circuito paralelo se reconoce porque los elementos están conectados por sus dos terminales. Sus propiedades son:
Voltaje
El voltaje es igual para cada uno de los elementos.
Corriente
La corriente de la fuente se reparte en cada rama.
Circuito Paralelo — Ley de Ohm y Kirchhoff
Al aplicar la Ley de Ohm a cada resistor:
Al aplicar la Ley de Corrientes de Kirchhoff (LCK):
Reemplazando (5) y (6) en (7):
Resistencia Equivalente en Paralelo
Continuando con la ecuación (8), se factoriza v:

La resistencia equivalente de resistores en paralelo es la inversa de la suma de las inversas de sus resistencias individuales.
Para dos resistores en paralelo, esto se simplifica a:
Circuito original

Circuito equivalente

Ejercicio — Identificación Serie/Paralelo
Analiza los siguientes circuitos e identifica las conexiones serie y paralelo:
Ejercicio1
Ejercicio 2
NE
Circuito Mixto
Un circuito mixto posee conexiones en serie y en paralelo simultáneamente. Para analizarlo, se identifican los grupos serie y paralelo.
Circuito Mixto — Grupos Serie y Paralelo


Taller.
Encontrar las resistencias equivalentes de los siguientes circuitos:
Ejercicio 1
Ejercicio 2
Cortocircuito y Circuito Abierto
Cortocircuito
Si R2 = 0 entonces R2 es un cortocircuito. Implica que I1=0 [A] e I2 = i: toda la corriente fluye por la trayectoria de menor resistencia.
Elemento de circuito con resistencia que se aproxima a cero.
∞ Circuito Abierto
Si R2 = infinito, entonces R2 es un circuito abierto. Implica que I1 = i e I2 = 0 [A]: la corriente sigue por la trayectoria de menor resistencia.
Elemento del circuito con resistencia que tiende al infinito.
Conexión de Inductores
Al igual que los resistores, los inductores pueden conectarse en serie o en paralelo, con fórmulas equivalentes análogas.
Inductores en Serie
Inductores en Paralelo
Conexión de Capacitores
Los capacitores también se conectan en serie o en paralelo. Nótese que sus fórmulas equivalentes son inversas a las de los resistores.
Capacitores en Serie
Capacitores en Paralelo
Resumen de Fórmulas Equivalentes
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