fórmula:
Es decir, la resistencia que habrá que poner para sustituir a las que hay conectadas en serie para que tenga un valor equivalente, es la que tenga como valor la suma de los valores de todas las resistencias conectadas en serie.
Una vez que se ha hallado la resistencia equivalente se podrá calcular la intensidad de corriente, dado que se conoce la tensión, y se sabe que la intensidad es la misma.
Asimismo, se podrá calcular la tensión que hay en cada resistencia mediante la fórmula del divisor de tensión.
Aplicación práctica
A continuación, se propone el análisis de un circuito de corriente continua muy sencillo formado por 3 resistencias (R1= 2 Ω; R2 = 3 Ω; R3 = 4 Ω) conectadas en serie a una pila de 12 V (VG = 12 V). Calcule la intensidad de corriente, la caída de tensión y la potencia disipada en cada una de ellas.
SOLUCIÓN
1 a. Cálculo de la intensidad que pasa por las resistencias:
1 Para calcular la intensidad que suministra la pila, se determina la resistencia equivalente que conforman R1, R2 y R3 (serie).
1 Requ = R1 + R2 + R3;
2 Requ = 2 + 3 + 4;
3 Requ = 9Ω
1 A continuación, se aplica la Ley de Ohm para calcular la intensidad que recorre el circuito:
1 IG = VG / Requ ;
2 IG = 12 / 9 ;
3 IG = 1,33 A
1 Al estar dispuestas la resistencias en serie, la intensidad que suministra la pila (IG) es la misma que pasa por todas las resistencias (IG=IR1= IR2= IR2).
1 1.33 = IR1 = IR2 = IR2;
1 a. Cálculo de la caída de tensión de las resistencias: Al conocer la intensidad que pasa por cada resistencia, se puede calcular, a partir de la Ley de Ohm, la caída de tensión de cada una de ellas (resultados redondeados):
1 VR1 = IR1 ∙ R1; VR1 = 1.33 ∙ 2; VR1 = 2.67 V;
2 VR2 = IR2 ∙ R2; VR2 = 1.33 ∙ 3; VR2 = 4 V;
3 VR3 = IR3 ∙ R3; VR3 = 1.33 ∙ 4; VR3 = 5.33 V;
1 b. Cálculo de la potencia disipada por cada elemento:
1 PG = VG ∙ IG; PG = 12 ∙ 1.33; PG = 15.96 W
2 PR1 = VR1 ∙ IR1; PR1 = 2.67 ∙ 1.33; PR1 = 3.55 W
3 PR2 = VR2 ∙ IR2; PR2= 4 ∙ 1.33; PR2 = 5.32 W
4 PR3 = VR3 ∙ IR3; PR3 = 5.33 ∙ 1.33; PR3 = 7.08 W
9.2. Circuito paralelo
Cuando la salida de un dispositivo se conecta a la salida de otro se dice que están conectados en paralelo. En un circuito eléctrico en paralelo sus elementos comparten el mismo valor de tensión, pero la corriente que pasa por cada elemento dependerá de su valor resistivo y de la energía que suministre la fuente.
La resistencia equivalente para n resistencias conectadas en paralelo viene dada por la siguiente expresión matemática:
Hay un caso especial que se puede calcular más fácilmente, y es cuando el circuito lo forman dos resistencias en paralelo, donde se podrá calcular la resistencia equivalente mediante la fórmula siguiente:
Aplicación práctica
Calcule la resistencia equivalente de un conjunto de resistencias conectadas en paralelo de valores: R1 = 5 Ω, R2 = 15 Ω y R3 = 20 Ω.
SOLUCIÓN
Al estar conectadas en paralelo se verifica que:
1 1/Requ = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3;
Entonces:
1 1/Requ = 1/5 + 1/15 + 1/20;
2 1/Requ = 0.2 + 0.07 + 0.05;
3 1/Requ = 0.32;
Despejando Requ se tiene:
1 Requ = 1/0.32;
2 Requ = 3.13 Ω
9.3. Circuito mixto
Estos circuitos están formados por mezclas de agrupaciones en serie y en paralelo.
Para calcular la resistencia equivalente en este tipo de circuitos se deberá dividir en grupos de resistencias en serie y en paralelo. Se calculan sus resistencias equivalentes por separado y después la resistencia equivalente total del circuito.
Ejemplo
En el circuito de la imagen se observa una resistencia en serie con una agrupación de dos resistencias en paralelo, por tanto se podrá calcular la resistencia equivalente de la agrupación en paralelo y sumarla a la otra resistencia, ya que el grupo está en serie con ella:
Req=R1+(R2⋅R3)/(R2+R3)
10. Seguridad eléctrica
Se conoce como riesgo eléctrico la probabilidad de que circule por el cuerpo humano una corriente eléctrica.
Donde existe un riesgo es probable que ocurra un accidente eléctrico que puede estar originado por las siguientes causas:
1 Contactos directos: contacto con elementos por los que
