2.3 Circuitos Eléctricos

Serie, Paralelo y Mixto — Análisis de resistencias equivalentes, inductores y capacitores.

Ingeniería EléctricaTeoría 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



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:


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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