Ley de Ohm cuarta parte

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CIRCUITOS EN PARALELO:
Se ha explicado ya el cálculo de los circuitos en serie, en esta página se hablará sobre los circuitos en paralelo, en estos como se podrá notar que existen algunas variantes con respecto a los circuitos en serie. En la figura 3 se puede observar un circuito con 2 resistores en paralelo. Los electrones que parten de la batería se dividen en 2 grupos, uno de los

cuales circula por R1 y el otro por R2 pero, los 2 grupos se juntan nuevamente al otro extremo de la unión y regresar a la batería. Dado que existen caminos paralelos para la circulación de la corriente, la combinación de resistores de dicha figura se llama circuito paralelo.

Como puede notarse en este circuito, ambos resistores se conectan directamente a los terminales de la batería, y la teoría indica que no existe resistencia en los alambres conductores. Para estos circuitos existe la regla: EL VOLTAJE EN TODAS LAS PARTES DE UN CIRCUITO EN PARALELO ES EL MISMO. La corriente en R1 puede encontrarse por la ley de ohm. Ya que dicha corriente es diferente de la corriente en R2.
El último cálculo está basado en una importante ley. La corriente total (It) se encontró sumando las corrientes en cada ramal, esto hace pensar que no puede circular más corriente de la que entrega la batería, esto está expresado en una ley fundamental que se conoce como LEY DE KIRCHHOFF, misma que determina que LA SUMA DE LAS CORRIENTES QUE ENTRAN A UN PUNTO ES IGUAL A LA SUMA DE LAS CORRIENTES QUE SALEN DE DICHO PUNTO. Por lo mismo, la corriente total que circula por los 2 resistores en paralelo es de 1.5 amperios. Puede conectarse un solo resistor en los terminales de la batería lo que causa que circule el mismo valor de corriente; ¿que valor tendra este resistor?. Tanto la corriente (1.5 A) como el voltaje (10 V) se conocen, aquí aplicamos la ecuación: R = E dividido I, o sea, 10 dividido 1.5 igual 6.66 ohmios, esto quiere decir que este valor es equivalente a los 2 resistores de la figura 3 ya que por este también circulan 1.5 amperios, de este hecho se deriva su nombre: Resistencia equivalente (Req), abajo se indica como obtener directamente la resistencia equivalente.

Como puede notarse, aquí también el valor del resistor es 6.66 ohmios.

Ya se sabe como encontrar el valorequivalente de 2 resistores en paralelo, lo que se verá en adelante es como se encuentra este valor de 3 o más resistores en paralelo. En el caso de encontrar la resistencia total de 2 o más resistores en serie, fue solo sumar el valor de cada una; para una combinación en paralelo, esto se calcula de diferente forma dado que la resistencia equivalente resulta siempre menor que el valor más bajo de combinación en paralelo. Las dos fórmulas empleadas para los 2 resistores en paralelo se aplican para 3 o más resistores, siendo necesaria una pequeña modificación en el procedimiento para usar la fórmula de la resistencia equivalente. Se demostrará nuevamente los 2 métodos.

En la figura 4 se observa un circuito con un voltaje de 80 voltios, el cual circula por los 3 resistores, ahora se debe encontrar la corriente que circula por cada uno de ellos, veamos las fórmulas:


Como puede notarse la resistencia equivalente es de menor valor que el resistor de menor valor de la combinación de resistores. Al aplicar la fórmula para resistores en paralelo se debe recordar que sirve solamente para 2 resistores únicamente; por lo mismo, R2 y R3 pueden ser subsituidas en la fórmula y encontrar la resistencia equivalente de las 2. Dicha resistencia equivalente puede luego combinarse con R1 para encontrar la resistencia de la combinación. Por supuesto que, R1 se puede combinar primero con R2, y la resistencia equivalente del par se combina con R3, o se pueden combinar primero R1 y R3 y la resistencia que resulte como equivalente se combina con R2; de cualquier manera, el resultado sera el mismo. Veamos un ejemplo: R1eq = R2 X R3 dividido R2 + R3, que es lo mismo, "0 X 40 dividido 20 + 40 = 800 dividido 60 = 13.3 ohmios.

No hay que confundir Req con R1eq, en este caso se refiere a encontrar la resistencia equivalente de R2 y R3. Req = R1 X R1eq dividido R1 + R1eq = 10 X 13.3 dividido 10 + 13.3 = 133 dividido 23.3 = 5.7 ohmios. El resultado es el mismo obtenido por el método directo.

Por lo general no todos los resultados coinciden exactamente como se ha descrito, esto se debe al hecho de que la operación se forzó nada más que hasta una fración decimal, y para demostrarlo, se puede forzar la operación de arriba para obtener tres lugares después del punto decimal lo que cambiaría ligeramente el resultado. Normalmente se efectuan las operaciones hasta conseguir los 3 lugares para las fracciones.

Si se diera el caso que dos o más resistores están conectados en paralelo pero no se conoce el voltaje, se puede suponer sin que importe el voltaje que se suponga.

Cuando se calcule la corriente resulta de un valor X, que, dividiendo el voltaje entre la corriente dará el valor de la resistencia. Lo cual se puede demostrar cambiando el voltaje aplicado a 100 voltios en el problema que recién se resolvió y usando el método indirecto para la resistencia. El valor de la resistencia obtenido será el mismo (5.7 ohmios).

NOTA: Los circuitos aquí publicados, en su mayoría no han sido probados físicamente, el buen funcionamiento o no de los mismos, es responsabilidad del ensamblador.

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