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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