Asociación de Resistencias: en serie, paralelas y mixtas con ejercicios

Asociación de Resistencias: en serie, paralelas y mixtas con ejerciciosLa asociación de resistencias es la posición relativa de elementos en el circuito entre sí y la fuente de alimentación. Las resistencias se pueden conectar en serie, en paralelo y mixtas.

Las resistencias son ampliamente utilizadas en ingeniería eléctrica y electrónica. Se utilizan principalmente para la regulación en circuitos de corriente y tensión. Parámetros principales: la resistencia eléctrica (R) se mide en ohmios, la potencia (W), la estabilidad y precisión de sus parámetros durante el funcionamiento.

Asociación de resistencias es un circuito que tiene dos o más resistencias. Hay tres tipos de asociación: paralela, serie y mixta.

Al analizar un circuito podemos encontrar el valor de resistencia equivalente, es decir, el valor de resistencia que solo podría reemplazar a todos los demás sin cambiar los valores de las otras cantidades asociadas con el circuito.

Asociación de Resistencias fórmula y ejercicios resueltos

Para calcular el voltaje al que están sometidos los terminales de cada resistencia, aplicamos la Primera Ley de Ohm:

E = I x R o V = A x Ω.

Donde

E: Diferencia de potencial eléctrico (ddp), medida en voltios (V)
R: Resistencia, medida en ohmios (Ω)
I: Intensidad de la corriente eléctrica, medida en amperios (A).

Asociación de Resistencias en Serie

La conexión en serie se caracteriza por el hecho de que los elementos van uno tras otro. El final de uno se conecta con el comienzo del otro. Una conexión en serie se caracteriza por el hecho de que una corriente de la misma intensidad fluye a través de todos los elementos.

Circuito en serie

Al combinar resistencias en serie, las resistencias se conectan en secuencia. Esto hace que la corriente eléctrica se mantenga en todo el circuito mientras que el voltaje eléctrico varía.

Por lo tanto, la resistencia equivalente (Req) de un circuito corresponde a la suma de las resistencias de cada resistencia presente en el circuito:

Req = R1 + R2 + R3 + … + Rno

Asociación de Resistencias Paralelas

Una conexión en paralelo es una conexión en la que los comienzos de todas las resistencias están conectados a un punto común (A) y los extremos a otro punto común (B). La conexión en paralelo es la más común, principalmente porque todos los elementos están bajo el mismo voltaje, la corriente se distribuye de manera diferente y cuando uno de los elementos se va, todos los demás siguen trabajando.

Circuito en paralelo

Al asociar resistencias en paralelo, todas las resistencias están sujetas a la misma diferencia de potencial. Siendo la corriente eléctrica dividida por las ramas del circuito.

Por lo tanto, la inversa de la resistencia equivalente de un circuito es igual a la suma de la inversa de las resistencias de cada resistencia presente en el circuito.

Cuando, en un circuito paralelo, el valor de las resistencias es igual, podemos encontrar el valor de la resistencia equivalente dividiendo el valor de una resistencia por el número de resistencias del circuito.

Asociación de Resistencias Mixtas

Una conexión mixta es una conexión que es una combinación de conexiones en serie y en paralelo. Para encontrar la resistencia equivalente, debe «doblar» el circuito alternando la transformación de las secciones en paralelo y en serie del circuito.

En la asociación de resistencias mixtas, las resistencias están conectadas en serie y en paralelo. Para calcularlo, primero encontramos el valor correspondiente a la asociación paralela y luego lo sumamos a las resistencias en serie.

Circuito mixto

Ejercicios Resueltos

1) Una fuente de voltaje cuya fuerza electromotriz es de 15 V tiene una resistencia interna de 5 Ω. La fuente de alimentación está conectada en serie con una lámpara incandescente y una resistencia. Se realizan mediciones y se descubre que la corriente eléctrica a través de la resistencia es de 0,20 A, y la diferencia de potencial en la lámpara es de 4 V.

En esta circunstancia, las resistencias eléctricas de la lámpara y la resistencia son, respectivamente,

a) 0.8 Ω y 50 Ω.
b) 20 50 y 50 Ω.
c) 0.8 55 y 55 Ω.
d) 20 55 y 55 Ω.
e) 20 70 y 70 Ω.

Como las resistencias de circuito están conectadas en serie, la corriente que viaja a través de cada una de sus secciones es igual. De esta manera, la corriente a través de la lámpara también es igual a 0,20 A.

Luego podemos aplicar la Primera Ley de Ohm para calcular el valor de la resistencia de la lámpara:

E = I x R 

Ahora, calculemos la resistencia del resistor. Como no conocemos el valor de ddp (diferencia de potencial) entre sus terminales, usaremos el valor del ddp total del circuito.

Para esto, aplicaremos la fórmula considerando la resistencia equivalente del circuito, que en este caso es igual a la suma de todas las resistencias del circuito. Así tenemos:

Utotal = Req.i

Solución: b) 20 Ω y 50 Ω

2) Un circuito tiene 3 resistencias idénticas, dos de ellas colocadas en paralelo entre sí y conectadas en serie con la tercera resistencia y un suministro de 12V. La corriente que fluye a través de la fuente es 5.0 A.

¿Cuál es la resistencia de cada resistencia, en kΩ?

a) 0.60
b) 0.80
c) 1.2
d) 1.6
e) 2.4

Conociendo el valor del ddp total y la corriente que fluye a través del circuito, podemos encontrar la resistencia equivalente:

UTotal = Req.i

Respuesta: d) 1,6

3) Determine, en ohmios, el valor de resistencia de la resistencia equivalente a partir de la asociación a continuación:

a) 0
b) 12
c) 24
d) 36

Al nombrar cada nodo de circuito tenemos: Como los extremos de las cinco resistencias señalizadas están conectadas al punto AA, se cortocircuitan. Entonces tenemos una sola resistencia cuyos terminales están conectados a los puntos AB.

Por lo tanto, la resistencia equivalente del circuito es igual a 12 Ω.

Solución: b) 12

ForoPc