La resistencia global de varias resistencias en paralelo es igual al inverso de la suma de los valores inversos de las resistencias. Es decir, si tenemos dos resistencias, R1 y R2, dispuestas en paralelo, la resistencia global viene dada por la expresión:
Análisis
En el ejemplo de la Figura 2-7, que muestra dos resistencias de 100 Ω en paralelo, el conjunto equivale a una sola resistencia de:
Intuitivamente vemos que tiene todo el sentido. Ahora contamos con dos rutas con la misma resistencia, en lugar de una como sería el caso con una única resistencia.
Figura 2-7. Resistencias en paralelo.
En la Figura 2-7, una sola resistencia de 50 Ω equivale a las dos de 100 Ω situadas en paralelo. Ahora bien, ¿cómo influye esto en las potencias nominales de las dos resistencias?
Intuitivamente, lo lógico es suponer que la disipación de potencia total de ambas resistencias de 100 Ω será la misma que en las dos de 50 Ω, pero haremos el cálculo para estar seguros.
Por cada resistencia de 100 Ω, la potencia será:
Así que el total de las dos resistencias será de 45 mW, lo que nos permite usar menos potencia y resistencias más comunes.
Como era de esperar, el cálculo para una sola resistencia de 50 Ω nos da:
Véase también
Vea el Ejercicio 2.4 para las resistencias en serie.
2.6 Cómo reducir un voltaje a un valor específico
Problema
Deseamos reducir un voltaje de CA o CC.
Solución
Utilizar dos resistencias en serie como divisor de voltaje (también llamado divisor de potencial). La palabra potencial indica que la presencia de un voltaje hace posible (potencial) la circulación de la corriente y, por tanto, la realización de trabajo.
La Figura 2-8 muestra un par de resistencias usadas como divisor de voltaje.
Figura 2-8. Un divisor de voltaje.
El voltaje de salida (Vout) será una fracción del voltaje de entrada (Vin) según la fórmula:
Por ejemplo, si R1 vale 270 Ω; R2, 470 Ω; y Vin, 5 V:
Solución
Observe que si R1 y R2 son iguales, el voltaje se divide entre 2.
Un potenciómetro resulta un divisor de potencial que podemos visualizar como dos resistencias, R1 y R2, en serie cuya resistencia total es la misma, pero cuyo valor relativo varía a medida que giramos el pomo. Este es precisamente el funcionamiento de un potenciómetro como control de volumen.
Resulta tentador pensar en un divisor de voltaje como mecanismo útil para reducir este en las fuentes de alimentación. Sin embargo, esto no es así porque, en cuanto tratamos de alimentar algo (enviarle carga eléctrica) a través de la salida del divisor de voltaje, es como si pusiéramos otra resistencia en paralelo a R2. Esto reduce efectivamente la resistencia de la mitad inferior del divisor de voltaje y, por tanto, mengua el voltaje de salida. Esto solo funcionará si las resistencias R1 y R2 son muy inferiores a la resistencia de la carga. Lo que las hace ideales para reducir los niveles de señal, pero no para circuitos de gran potencia.
Véase también
Vea el Capítulo 7 para aprender diversas técnicas destinadas a reducir voltajes en las fuentes de alimentación. Para los cambios de nivel con un divisor de voltaje, vea el Ejercicio 10.17.
2.7 Cómo seleccionar una resistencia para que no se queme
Problema
Deseamos conocer la potencia nominal o clasificación de potencia de una resistencia para evitar que se sobrecaliente y falle.
Solución
Calcular la potencia (Ejercicio 1.6) que nuestra resistencia disipará en forma de calor y seleccionar una resistencia con una potencia nominal lo bastante superior como para que funcione con seguridad.
Por ejemplo, si tenemos una resistencia de 10 Ω conectada directamente a los terminales de una batería de 1,5 V, la potencia que disipa en forma de calor se puede calcular del siguiente modo:
Esto significa que una resistencia estándar de ¼ W resultaría adecuada, pero que podríamos asegurarnos y dar el paso a una de ½ W.
Análisis
La potencia nominal de las resistencias más usadas por los aficionados es de ¼ W (250 mW). Estas resistencias son lo bastante grandes como para que se puedan manejar cómodamente y sus patillas tienen un grosor suficiente como para hacer buenos contactos con la placa de pruebas (Ejercicio 20.1). Asimismo, son capaces de manejar cómodamente la potencia requerida en la mayoría de sus usos habituales, como limitar la corriente de los LED (Ejercicio 14.1) o actuar de divisores de voltaje con corrientes bajas (Ejercicio 2.6).
