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MAGNITUDES ELÉCTRICAS ELECTRICIDAD BÁSICA
CAPITULO II
MAGNITUDES ELÉCTRICAS
El precursor de la electricidad dinámica (electricidad de los electrones en movimiento) fue
Luigi Galvani con su equivocada teoría de la electricidad animal que se basaba en los
espasmos que se producían en las ancas de las ranas cuando eran sostenidas entre
ganchos de cobre y de zinc y fue publicada en 1791.
Esta teoría fue estudiada a fondo por Alessandro Volta a partir de 1792 y comprendió
la importancia del descubrimiento de Galvani ya que descubrió que la electricidad no se
producía en el nervio de las ancas de rana, como suponía Galvani, sino en el par galvánico
que formaba la unión de los diferentes metales con los que tocaba el anca de rana. Nace
así la pila eléctrica como aparato que transforma directamente en energía eléctrica la
energía desarrollada en una reacción química.
MAGNITUDES ELÉCTRICAS ELECTRICIDAD BÁSICA
El potencial eléctrico.
Experimentalmente puede comprobarse que determinados materiales permiten el
movimiento de electrones libres a través de ellos. Esto se debe a que sean
materiales con carga positiva o con carga negativa.
En electricidad esta característica se denomina potencial eléctrico y cada material
según tenga mayor o menor cantidad de electrones faltantes o en exceso presentará
un valor de potencial.
De manera más específica, se define por potencial eléctrico en un punto del espacio al trabajo
necesario para trasladar una carga eléctrica positiva desde el infinito hasta dicho punto.
El potencial eléctrico de cualquier material puede calcularse como: 𝒑𝒐𝒕𝒆𝒏𝒄𝒊𝒂𝒍 =𝒕𝒓𝒂𝒃𝒂𝒋𝒐
𝒄𝒂𝒓𝒈𝒂 𝒆𝒍é𝒄𝒕𝒓𝒊𝒄𝒂
Como el trabajo de mide en Joule y la carga eléctrica en Coulomb, se define como unidad de
medida de potencial eléctrico el Volt [V]
En química se denomina electronegatividad a la mayor o menor tendencia a retener
o entregar los electrones de valencia.
La tierra, nuestro planeta, se considera un cuerpo eléctricamente neutro y por su
gran tamaño tiene la capacidad de neutralizar cualquier cuerpo cargado que
pongamos en contacto con él. Es decir tiene potencial eléctrico 0V.
El contacto central de los enchufes es una conexión local a tierra.
+ +
+ +
-
-
POTENCIAL
+2 POTENCIAL
-2
-2
+ + + +
-
-
-
-
- -
MAGNITUDES ELÉCTRICAS ELECTRICIDAD BÁSICA
Tensión eléctrica U.
Al poner en contacto dos materiales con diferente potencial eléctrico, entre los
extremos de esa unión existirá una diferencia de potencial.
Un ejemplo de diferencia de potencial es la
pila eléctrica.
En ella, a través de una mezcla que contiene
oxido de manganeso, cloruro de amonio y
cloruro de zinc, se unen una varilla de
carbono (potencial 0.737V) y una cubierta
de zinc (potencial 0.763V).
Esta unión produce una reacción química
espontánea que permite obtener una
diferencia de potencial de 1.5V
Esta diferencia de potencial, aplicada sobre cualquier elemento eléctrico, provoca un
desplazamiento de electrones.
La diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito eléctrico se denomina
habitualmente TENSIÓN ELÉCTRICA y se define como la fuerza capaz de originar
el movimiento de los electrones libres de un material conductor en una determinada
dirección.
En los circuitos es habitual que cada magnitud eléctrica se identifique con una letra,
para la tensión eléctrica se utiliza la letra E
La tensión eléctrica se mide en Volt [V].
Alessandro Volta fue un físico italiano que desde 1765 se dedicó al estudio de los fenómenos
eléctricos.
En 1797 comprobó experimentalmente la existencia de un desequilibrio eléctrico entre dos
metales distintos cualesquiera y lo llamó "tensión".
Este descubrimiento fundamental, que llevó a cabo por espacio de tres años, le permitió construir
la primera pila eléctrica.
La unidad de la tensión eléctrica lleva el nombre Volt en su honor desde el año 1881.
MAGNITUDES ELÉCTRICAS ELECTRICIDAD BÁSICA
Corriente eléctrica.
Para aplicar una tensión eléctrica sobre un elemento es necesario el uso de
conductores. Cuando esto ocurre las cargas eléctricas presentes en el conductor
tienden a desplazarse desde un terminal hasta el otro pasando por el elemento
receptor.
Este desplazamiento de cargas eléctricas recibe el nombre de corriente eléctrica.
El movimiento de los electrones es muy lento, de unos pocos milímetros por
segundo, por lo tanto un electrón no se puede desplazar instantáneamente de un
punto a otro del circuito para, por ejemplo, encender una lámpara. En realidad,
cuando conectamos un circuito eléctrico hay una perturbación. Los electrones más
próximos a la pila son repelidos por su potencial negativo; estos electrones repelen a
otros y así sucesivamente hasta llegar al otro extremo del conductor, es decir, por el
interior del conductor circula la perturbación originada por la pila.
Dirección de la corriente:
Hasta no hace muchos años se consideró
que la corriente eléctrica circula desde el
positivo hacia el negativo de la pila.
En realidad es al revés: los electrones
circulan desde el negativo hacia el polo
positivo.
No obstante, por cuestiones de costumbre y
comodidad se sigue considerando que la
dirección de la corriente es de positivo a
negativo y se denomina a ello sentido
convencional de la corriente eléctrica.
MAGNITUDES ELÉCTRICAS ELECTRICIDAD BÁSICA
Intensidad de corriente eléctrica I.
Imaginemos un conductor cortado según una sección y contemos los electrones que
atraviesan, por cada segundo, dicha sección.
Se denomina INTENSIDAD DE CORRIENTE ELÉCTRICA a la cantidad de
electrones por segundo que pasan por una sección de un material conductor.
Esta magnitud eléctrica se mide en Ampere [A] y se simboliza con la letra I.
La unidad de medida de la intensidad de corriente eléctrica es el AMPERE (A).
André-Marie Ampere fue un físico francés que en 1825, a partir de las experiencias del físico
danés Hans Christian Oersted que sugerían la interacción entre electricidad y magnetismo, fue
capaz de formular una ley empírica del electromagnetismo, conocida como ley de Ampere.
Su desarrollo matemático de dicha ley no sólo sirvió para explicar hechos conocidos con
anterioridad, sino también para predecir nuevos fenómenos todavía no descritos en aquella época.
En su honor, la unidad de intensidad de corriente eléctrica lleva su nombre.
MAGNITUDES ELÉCTRICAS ELECTRICIDAD BÁSICA
Resistencia eléctrica.
Ya se ha establecido que cuando unimos, con un conductor, dos cuerpos entre los
que hay una diferencia de potencial, el conductor es recorrido por una corriente
eléctrica formada por un conjunto de electrones.
Los electrones, en su recorrido, chocan con otros electrones y los hacen cambiar de
dirección. Teniendo en cuenta que no todos los materiales conductores tienen una
misma estructura y constitución atómica, no todos tendrán el mismo número de
electrones libres, lo cual hace que unos materiales presenten una oposición más
grande que otros al paso de la corriente eléctrica.
Todo material ofrece cierta oposición al flujo de corriente, oposición que puede ser
grande o pequeña. Esta oposición se denomina RESISTENCIA ELÉCTRICA.
La resistencia eléctrica se simboliza con la letra R y se mide en Ohm [Ω].
En todo circuito eléctrico la resistencia eléctrica puede ser representada puede ser
representada por cualquier artefacto eléctrico.
En los distintos materiales, la resistencia eléctrica que estos presenten a la
circulación de corriente eléctrica dependerá de varios factores.
MAGNITUDES ELÉCTRICAS ELECTRICIDAD BÁSICA
Los resistores o resistencias.
La resistencia eléctrica, por depender de las características de un material, puede
ser “fabricada” según las necesidades de un circuito o sistema eléctrico. Al
componente que ofrece un valor óhmico determinado se lo denomina RESISTOR.
Los resistores son elementos eléctricos utilizados para regular el paso de la corriente
eléctrica a través de ellos. El valor resistivo puede ser fijo o variable.
Los resistores de valor fijo pueden clasificarse por el material con el que están
constituidos en: "resistores de alambre o bobinados", utilizados en circuitos
eléctricos y electrónicos, y "resistores químicos o de carbón", utilizados
exclusivamente en circuitos electrónicos.
Resistores de alambre o bobinados: están constituidos por un soporte de material
aislante y resistente a la temperatura (cerámica, esteatita, mica, etc.) alrededor del
cual está la resistencia propiamente dicha, constituida por un alambre cuya sección y
resistividad depende de la potencia y de la resistencia deseada.
En los extremos del soporte hay fijados dos anillos metálicos sujetos con un tornillo o
remache cuya misión, además de fijar en él el alambre del resistor, consiste en
permitir la conexión de la resistencia mediante soldadura. Por lo general, una vez
construidos, se recubren de un barniz especial que se somete a un proceso de
vitrificación a alta temperatura con el objeto de proteger el alambre y evitar que las
espiras hagan contacto entre sí. Sobre este barniz suelen marcarse con serigrafía
los valores en ohm y en watt.
MAGNITUDES ELÉCTRICAS ELECTRICIDAD BÁSICA
Resistores químicos o de carbón: emplean, en lugar de alambre, carbón pulverizado
mezclado con sustancias aglomerantes. La relación entre la cantidad de carbón y la
sustancia aglomerante determina la resistividad por centímetro, por lo que es posible
fabricar resistencias de diversos valores.
Existen tipos de carbón aglomerado, de película de carbón y de película metálica.
Normalmente están constituidos por un soporte cilíndrico aislante (de porcelana u
otro material análogo) sobre el cual se deposita una capa de material resistivo. Este
tipo de resistor se caracteriza por expresar el valor óhmico mediante una
combinación de colores impresos sobre el cuerpo.
Las resistencias de carbón se utilizan con mucha frecuencia en circuitos
electrónicos, por lo tanto pueden ser clasificadas según el método que se utiliza para
montarlos en una placa de circuitos electrónicos. Existen resistores que pueden ser
instalados a través de orificios que se hacen sobre una placa de circuito impreso o
resistores que son para montaje superficial, los que son muy pequeños y se sueldan
directamente sobre las pistas de circuito impreso.
Resistencia variable o reóstato: es un resistor bobinado sobre un núcleo cerámico
toroidal. Presenta la particularidad de tener un contacto móvil que se desliza sobre el
bobinado; de esta manera se pueden obtener diferentes valores de resistencia en
función de la posición que adopte el contacto móvil. Se utilizan generalmente para el
control de máquinas eléctricas.
MAGNITUDES ELÉCTRICAS ELECTRICIDAD BÁSICA
Asociación de resistencias en serie.
Los resistores o resistencias se representan
dentro de un circuito con el siguiente símbolo
gráfico:
Dos o más resistencias están en serie cuando se conectan terminal a terminal.
El conjunto presenta una resistencia total o equivalente de valor igual a la suma de
todas las resistencias conectadas:
𝑅𝑇 = 𝑅1 + 𝑅2 + 𝑅3
Ejemplo:
Calcular la resistencia equivalente o total que ofrecen tres resistores, de 40Ω, 20Ω y 70Ω
respectivamente, conectados en serie.
𝑅𝑇 = 𝑅1 + 𝑅2 + 𝑅3
𝑅𝑇 = 40Ω + 20Ω + 70Ω
𝑅𝑇 = 130Ω
MAGNITUDES ELÉCTRICAS ELECTRICIDAD BÁSICA
Asociación de resistencias en paralelo.
Asociar dos o más resistencias en paralelo consiste en conectar los extremos de
ellas a dos puntos comunes.
Para el caso de dos resistencias conectadas en paralelo, el equivalente se puede
calcular a través de la expresión:
𝑅𝑇 =𝑅1 ⋅ 𝑅2
𝑅1 + 𝑅2
Ejemplo:
Calcular el valor de resistencia total o equivalente que presentan una resistencia R1 de 20Ω
conectada en paralelo con una resistencia R2 de 30Ω.
𝑅𝑇 =𝑅1 ⋅ 𝑅2
𝑅1 + 𝑅2
𝑅𝑇 =20Ω ⋅ 30Ω
20Ω + 30Ω
𝑅𝑇 =600Ω2
50Ω
𝑅𝑇 = 12Ω
MAGNITUDES ELÉCTRICAS ELECTRICIDAD BÁSICA
Cuando se conectan 3 o más resistencias en paralelo, se puede calcular el valor de
resistencia total resolviendo por partes.
Ejemplo:
Tres resistencias R1 = 60Ω, R2 = 40Ω y R3 = 24Ω respectivamente están conectadas en
paralelo. ¿Cuál es el valor de resistencia equivalente que presenta el conjunto?
𝑅12 =𝑅1 ⋅ 𝑅2
𝑅1 + 𝑅2
𝑅12 =60Ω ⋅ 40Ω
60Ω + 40Ω
𝑅12 =2400Ω2
100Ω
𝑅12 = 24Ω 𝑅𝑇 =𝑅12⋅𝑅3
𝑅12+𝑅3
𝑅𝑇 =24Ω ⋅ 24Ω
24Ω + 24Ω
𝑅𝑇 =576Ω2
48Ω
𝑅𝑇 = 12Ω
Genéricamente, un conjunto de resistencias
conectadas en paralelo presenta una
resistencia total o equivalente de valor igual a
la inversa de la suma de las inversas de las
resistencias conectadas.
Aplicando este concepto, el ejemplo anterior
podría resolverse de la siguiente manera
𝑅𝑇 =1
1𝑅1
+1
𝑅2+
1𝑅3
𝑅𝑇 =1
160Ω
+1
40Ω+
124Ω
𝑅𝑇 =1
40Ω + 60Ω + 100Ω
2400Ω2
𝑅𝑇 =1
200Ω
2400Ω2
𝑅𝑇 = 12Ω
En todos los casos de conexión en paralelo de resistencias, el valor total o
equivalente es menor que el valor de la resistencia más pequeña conectada.
ANÁLISIS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS ELECTRICIDAD BÁSICA
CAPITULO III
ANÁLISIS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS
Para que pueda circular corriente eléctrica es necesario un camino continuo de circulación.
El circuito eléctrico y la relación entre las magnitudes eléctricas son los primeros
conceptos que hay que conocer para entender todos los fenómenos eléctricos.
“Todo lo que se mueve o circula, a través de los materiales, encuentra cierta resistencia”.
Esta es la regla que refleja el fenómeno que desarrolló el matemático alemán Georg
Simón Ohm en 1799, padre de la Ley que lleva su nombre, que permite aplicar las
matemáticas a la electricidad y que es la base del estudio de todos los circuitos eléctricos.
ANÁLISIS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS ELECTRICIDAD BÁSICA
El circuito eléctrico.
El camino continuo por el que circulan las cargas eléctricas se denomina CIRCUITO
ELÉCTRICO.
Se lo considera continuo porque comprende el recorrido completo que realiza la
corriente eléctrica desde que sale de la fuente de energía eléctrica, circulando por
los cables conductores, pasando por los receptores (en la jerga eléctrica se los
denomina cargas o consumos), dispositivos de control y protección, hasta que
retorna nuevamente a la fuente.
Los circuitos eléctricos tienen cuatro o cinco componentes básicos:
Fuente de tensión.
Conductores.
Dispositivos de control.
Receptor de energía o carga.
Dispositivos de protección.
Estos elementos son fundamentales para que un circuito eléctrico opere de manera
deseada, confiable y segura
ANÁLISIS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS ELECTRICIDAD BÁSICA
Representación de un circuito eléctrico.
Con el fin de facilitar su armado, análisis de funcionamiento y posterior
mantenimiento, los circuitos eléctricos se representan mediante esquemas (también
se los denomina planos o diagramas).
Un esquema es una representación gráfica que utiliza símbolos de los elementos de
un circuito y muestra la forma como se conectan entre sí, independientemente de su
ubicación en el circuito y de sus características físicas. Mediante líneas o trazos se
representan las conexiones eléctricas. Por ejemplo:
Funcionamiento del circuito eléctrico.
El funcionamiento de todo circuito eléctrico, sencillo o complejo, es siempre el
mismo: La tensión eléctrica E que suministra la fuente se caracteriza por tener
normalmente un valor fijo. Según sea mayor o menor la resistencia eléctrica R que
presenten los diferentes componentes al movimiento de electrones se desarrollará
una intensidad de corriente eléctrica I. La circulación de electrones, por el circuito
eléctrico, se mantendrá hasta tanto no se accione el interruptor que permite
detenerla.
Existen equipos o dispositivos, herramientas
eléctricas de mano y electrodomésticos que
funcionan con muy poca tensión eléctrica, por
ejemplo con pilas de 1,5V, baterías de 9V o de
12V o de 24V. Por ejemplo un taladro
inalámbrico que utiliza batería de 18V.
CIRCUITOS ELECTRICOS ELECTRICIDAD BÁSICA
Ley de Ohm.
La Ley de OHM es una de las leyes fundamentales de la electricidad y vincula a las
magnitudes eléctricas básicas presentes en cualquier circuito eléctrico: Tensión
eléctrica, Intensidad de corriente eléctrica y Resistencia eléctrica.
En 1826, el físico alemán Georg Simón Ohm, basándose en ensayos de galvanoelectricidad que
realiza en el Instituto de Colonia, estudia la conducción eléctrica en los metales y formula la ley
que relaciona las tres magnitudes eléctricas básicas entre otros aportes que realiza a la comunidad
científica de la época. En reconocimiento la unidad de medida de la resistencia eléctrica lleva su
nombre.
El comportamiento de estas magnitudes en un circuito eléctrico es el siguiente:
El valor de la tensión eléctrica es directamente proporcional a la intensidad de
corriente; por tanto, si la tensión aumenta o disminuye, la intensidad de corriente
que circula por el circuito aumentará o disminuirá en la misma proporción
siempre y cuando el valor de la resistencia conectada al circuito se mantenga
constante.
Debido a la existencia de materiales que dificultan más que otros el paso de la
corriente eléctrica a través de los mismos, cuando el valor de su resistencia
varía, el valor de la intensidad de corriente también varía de forma inversamente
proporcional. Es decir, a medida que la resistencia aumenta la intensidad de
corriente disminuye y viceversa, cuando la resistencia al paso de la intensidad
de corriente disminuye la corriente aumenta, siempre que para ambos casos el
valor de la tensión eléctrica se mantenga constante.
Basado en estos comportamientos, el enunciado de la Ley de ohm expresa: “en todo circuito
eléctrico, la intensidad de corriente es directamente proporcional a la tensión eléctrica aplicada e
inversamente proporcional a la resistencia del mismo”
CIRCUITOS ELECTRICOS ELECTRICIDAD BÁSICA
De esta manera, las magnitudes eléctricas básicas presentes en todos los circuitos
eléctricos se pueden relacionar matemáticamente entre sí a través de una expresión
matemática denominada LEY DE OHM:
𝐼 =𝑈
𝑅
Para que la aplicación matemática de esta ley genere resultados correctos, las
cantidades deben expresarse en sus unidades básicas.
Ejemplo:
En un circuito eléctrico la tensión eléctrica entregada por la fuente es de 100V y la
resistencia ofrecida por la carga es de 25Ω. ¿Cuál es el valor de la intensidad de corriente
que circula por el circuito?
Aplicando la expresión:
𝐼 =𝑼
𝑅
Reemplazando valores numéricos y operando matemáticamente:
𝐼 =100𝑉
25Ω= 4𝐴
Desarrollando matemáticamente le expresión de la ley de Ohm se pueden obtener
otras dos:
𝑅 =𝑈
𝐼
𝑈 = 𝐼 ⋅ 𝑅
Ejemplo:
¿Qué resistencia presenta un conductor eléctrico por el que circula una intensidad de
corriente de 2.5A cuando está conectado a una tensión de 200V?
𝑅 =𝑼
𝐼=
200𝑉
2.5𝐴= 80Ω
CIRCUITOS ELECTRICOS ELECTRICIDAD BÁSICA
No obstante, aquellas personas que estén menos relacionadas con el despeje de fórmulas
matemáticas, pueden realizar los cálculos de una forma fácil, utilizando el siguiente recurso
práctico:
Con esta representación solamente tendremos que tapar con un dedo la letra que representa a la
incógnita que queremos hallar y de inmediato quedará indicada con las otras dos letras la
operación matemática que se desea realizar.
Por ejemplo si queremos calcular el valor de la resistencia teniendo como datos la tensión aplicada
y la intensidad de corriente, tapamos “R” con el dedo:
Entonces: 𝑅 =𝑈
𝐼
Para hallar el valor de tensión:
Entonces: 𝑈 = 𝐼 ⋅ 𝑅
En los circuitos eléctricos puede haber más de una carga conectada a la fuente de
tensión eléctrica (esto es muy frecuente en los circuitos de iluminación) y
dependiendo de la forma en que estén conectadas entre sí (serie, paralelo o mixto)
las tensiones eléctricas e intensidades de corriente eléctrica sobre cada carga
tendrán diferentes comportamientos. Para estos casos la ley de OHM se
complementa con las leyes de KIRCHOFF.
CIRCUITOS ELECTRICOS ELECTRICIDAD BÁSICA
El circuito serie.
Un circuito EN SERIE se forma cuando se conectan dos o más cargas a una misma
fuente de tensión eléctrica, de modo que solo exista una única trayectoria para la
circulación de la intensidad de corriente eléctrica.
Para ello es necesario que las cargas estén conectadas una a continuación de la
otra, formando “una cadena”, y todo el conjunto de cargas se conecte a la fuente de
tensión eléctrica.
Como solo existe un camino para la circulación de corriente eléctrica la intensidad de
corriente eléctrica que circula a través de los componentes de un circuito en serie es
siempre la misma.
Si el circuito se abre o se rompe en cualquier punto, todos los componentes quedan sin tensión
porque no circulará corriente a través de ellos.
En casos de aplicación prácticos, esta característica de la conexión serie es muy utilizada para
controlar y proteger circuitos eléctricos. Por ello, dispositivos tales como interruptores y fusibles
se conectan siempre en serie con los circuitos.
CIRCUITOS ELECTRICOS ELECTRICIDAD BÁSICA
Otra característica del circuito serie es que la tensión eléctrica aplicada por la fuente
de tensión a un circuito serie se distribuye a través de cada uno de los componentes.
La tensión eléctrica que tenga entre sus terminales cada una de las resistencias
recibe el nombre de caída de tensión U y su valor depende de los valores de la
intensidad de corriente y de cada una de las resistencias.
Aplicando la Ley de Ohm para cada resistencia se puede determinar la caída de
tensión que provoca cada una de ellas:
𝑈1 = 𝐼 ⋅ 𝑅1
𝑈2 = 𝐼 ⋅ 𝑅2
𝑈3 = 𝐼 ⋅ 𝑅3
Finalmente, en un circuito serie, la suma de todas las caídas de tensión debe ser
igual al valor de tensión entregado por la fuente.
𝑈 = 𝑈1 + 𝑈2 + 𝑈3
(Esto se conoce también como segunda Ley de Kirchoff)
Gustav Kirchoff fue un físico alemán que en 1845 enunció las denominadas leyes de Kirchhoff,
aplicables al cálculo de tensiones, intensidades y resistencias en los circuitos eléctricos;
entendidas como una extensión de la ley de la conservación de la energía, se basaban en la teoría
del físico Georg Simón Ohm, según la cual la tensión que origina el paso de una corriente
eléctrica es proporcional a la intensidad de la corriente.
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Combinando estos conceptos junto a la ley de OHM y a la ley de KIRCHOFF se
pueden determinar todos los parámetros de un circuito, por ejemplo:
Ejemplo:
En un circuito alimentado con una fuente de tensión de 24V están conectadas, en serie,
tres resistencias de valores: R1 = 2Ω, R2 = 4Ω y R3 = 6Ω.
Calcular las caídas de tensión en cada una de ellas y verificar la segunda Ley de KIRCHOFF.
Para calcular las caídas de tensión, previamente debemos calcular la intensidad de
corriente que circula por el circuito, aplicando Ley de OHM:
𝐼 =𝑼
𝑅𝑡
La resistencia total o equivalente de todo el circuito vale: Rt = R1 + R2 + R3
Reemplazando valores y operando matemáticamente: Rt = 2Ω + 4Ω + 6Ω = 12Ω
Reemplazando en la expresión de Ley de Ohm:
𝐼 =24𝑉
12Ω= 2𝐴
Las caídas de tensión en cada resistencia valdrán:
𝑈1 = 𝐼 ⋅ 𝑅1
𝑈1 = 2𝐴 ⋅ 2Ω
𝑈1 = 4𝑉
𝑈2 = 𝐼 ⋅ 𝑅1
𝑈2 = 2𝐴 ⋅ 4Ω
𝑈2 = 8𝑉
𝑈3 = 𝐼 ⋅ 𝑅1
𝑈3 = 2𝐴 ⋅ 6Ω
𝑈3 = 12𝑉
Sumando cada una de las caídas de tensión se puede verificar el cumplimiento de la
segunda Ley de Kirchoff:
𝑼 = 𝑈1 + 𝑈2 + 𝑈3
𝑼 = 4𝑉 + 8𝑉 + 12𝑉
𝑼 = 24𝑉
CIRCUITOS ELECTRICOS ELECTRICIDAD BÁSICA
El circuito paralelo.
Un circuito EN PARALELO se forma cuando se conectan dos o más cargas a una
misma fuente de tensión, de modo que existe más de una trayectoria para la
circulación de corriente eléctrica.
Como todos los componentes están conectados simultáneamente a los terminales
de la fuente de tensión, la tensión aplicada en cada uno de ellos es la misma.
Si el circuito se abre o se rompe en cualquier punto, los componentes que no estén en el tramo
(también se le suele llamar rama) afectado siguen operando en forma normal.
En casos de aplicación prácticos, esta característica de la conexión paralelo es muy utilizada para
permitir la operación de lámparas y dispositivos que funcionen con el mismo valor de tensión
permitiendo su conexión y desconexión de manera independiente.
Por ello, los circuitos eléctricos de iluminación y fuerza motriz (motores eléctricos) se conectan
siempre en paralelo con la red eléctrica.
CIRCUITOS ELECTRICOS ELECTRICIDAD BÁSICA
Además, en un circuito paralelo la intensidad de corriente total suministrada por la
fuente de tensión se reparte entre las resistencias (o los tramos del circuito)
conectados en paralelo.
La intensidad de corriente que circule por cada una de las resistencias depende del
valor de estas y de la tensión aplicada (que es el mismo para todas).
Aplicando la Ley de Ohm para cada resistencia se puede determinar la intensidad de
corriente que circula por cada una de ellas:
𝐼1 =𝑈1
𝑅1
𝐼2 =𝑈2
𝑅2
Finalmente, en un circuito paralelo, la suma de todas las intensidades de corriente
que circulan por cada tramo debe ser igual al valor de la intensidad de corriente
entregada por la fuente. (Esto se conoce también como primera Ley de Kirchoff)
𝐼 = 𝐼1 + 𝐼2 + 𝐼3
CIRCUITOS ELECTRICOS ELECTRICIDAD BÁSICA
Ejemplo:
En un circuito alimentado con una fuente de tensión de 24V están conectadas en paralelo
dos resistencias de valores: R1 = 6Ω y R2 =3Ω. Calcular las intensidades de corriente que
circulan por cada una de ellas y verificar la primera ley de KIRCHOFF.
La intensidad de corriente que circula por cada resistencia puede calcularse aplicando la
ley de OHM:
𝐼1 =𝑈1
𝑅1
𝐼1 =24𝑉
6Ω
𝐼1 = 4𝐴
𝐼2 =𝑈2
𝑅2
𝐼2 =24𝑉
3Ω
𝐼2 = 8𝐴
Para verificar la primera ley de KIRCHOFF, previamente se debe calcular la intensidad de
corriente total que entrega la fuente de tensión. Aplicando ley de OHM:
𝐼𝑇 =𝑼
𝑅𝑡
La resistencia total o equivalente de todo el circuito valdrá:
𝑅𝑡 =𝑅1 ⋅ 𝑅2
𝑅1 + 𝑅2=
6Ω ⋅ 3Ω
6Ω + 3Ω=
18Ω
9Ω= 2Ω
Reemplazando en la expresión de ley de OHM:
𝐼 =24𝑉
2Ω= 12𝐴
Sumando cada una de las intensidades de corriente se puede verificar el cumplimiento de
la primera ley de KIRCHOFF:
𝐼𝑇 = 𝐼1 + 𝐼2
𝐼𝑇 = 4𝐴 + 8𝐴
𝐼𝑇 = 12𝐴