circuitos Series y Paralelos

Conceptos básicos:

Circuito: es una red eléctrica (interconexión de dos o más componentes, tales como resistencias, inductores, condensadores, fuentes, interruptores y semiconductores) que contiene al menos una trayectoria cerrada.

Resistencia eléctrica: Es la oposición que se le presenta al flujo de electrones en un circuito, se representa con la letra R, su unidad de medida es el Ohm (Ω) letra griega omega. Esta definición es válida para la corriente continua y para la corriente alterna.

La corriente eléctrica: es el flujo de portadores de carga eléctrica, normalmente a través de un cable metálico o cualquier otro conductor eléctrico, debido a la diferencia de potencial creada por un generador de corriente. su unidad de medida es el amperio se representa con la letra A.

Voltaje: Es la diferencia de potencial entre dos puntos, es la energía que desplaza a los electrones dentro de un conductor, su unidad de medida es el voltio y se representa con la letra V.

Antes de continuar con el tema, para poder reconocer bien un circuito es necesario conocer de forma correcta uno de sus componentes principales para su estudio, el cual es la RESISTENCIA ELECTRICA.A continuación estudiaremos todo lo que se necesita saber acerca de esta para poder analizar circuito series y paralelos

Las resistencias son dispositivos pequeños por los que al fabricante se le dificulta etiquetar su valor en ohmios, debido a esto se estandarizo una tabla en donde siguiendo un procedimiento se puede dar el valor a cada una de ellas en correspondencia a los colores que están contenga en sus bandas.

Existen resistencias de 4, 5 y 6 bandas para las cuales se utiliza el mismo código de colores.

En el código de colores observaremos casillas en donde se describen el valor en correspondencia de cada color los cuales indican las cifras, los multiplicadores, tolerancias y coeficiente de temperatura.

Código de colores

Resistencia de 4 Bandas

Son resistencias de cuatro colores entre los que se encuentran, primer color corresponde a la primera cifra, el segundo color es la segunda cifra, el tercer color es el elemento multiplicador y el cuarto color es la tolerancia estos valores los tomamos de cuadro anterior.

Ejemplo:Obtenga el valor de las siguientes resistencias utilizando el código de colores.

Amarillo Violeta Rojo oro

4 7 x 100 +/- 5%

El valor de esta resistencia es de 4700 Ω +/- 5% de tolerancia

El 5% de 4700 es 235 entonces el valor de la resistencia puede ser.

4700 Ω – 235 ≤ R ≤ 4700 Ω + 235

4465 Ω ≤ R ≤ 4935 Ω

Valor máximo=4935Ω

Valor mínimo=4465Ω

Como podemos observar el amarillo y violeta ocupan su valor de cifra los cuales son 4 y 7 respectivamente, y el rojo esta de tercero siendo en este caso el multiplicador, por lo tanto su valor es de 100 en donde la cifra formada por los dos primeros colores será multiplicada por el dando como resultado 4700 Ω

El oro indica un 5% de tolerancia, quiere decir que tendremos que sacar el 5% de el valor de la resistencia (4700Ω) el resultado que nos de (235Ω) seria la tolerancia o el valor que la resistencia puede variar ya sea hacia arriba o hacia abajo tomando como punto medio el valor de ella en este caso los 4700Ω.

La tolerancia viene hacer el facto principal de como distinguir si una resistencia esta o no en buen estado, ya que el valor de esta no se puede sobrepasar del valor máximo ni disminuir del valor mínimo, tiene que mantenerse en el rango ya que si llegara a sobrepasar o a disminuir sus rangos estaría en mal estado, esto se confirma con ayuda del instrumento llamado multímetro.

Resistencia 5 bandas

El procedimiento para 5 bandas es el mismo al de 4 lo que cambia es que se agrega una cifra mas, lo demás es exactamente lo mismo veamos el ejemplo.

En este caso esta resistencia tiene los siguientes colores:

naranja naranja negro café café

3 3 0 x10 +/-1%

el valor de la resistencia es 3300Ω

el 1% de 3300 Ω es 33 entonces el valor de la resistencia puede ser.

3300 Ω – 33 Ω ≤ r ≤ 3300 Ω + 33 Ω

3267 Ω ≤ r ≤ 3333 Ω

valor máximo=3333Ω

valor mínimo=3267Ω

Resistencia de 6 bandas

Este tipo de resistencias el procedimiento es el mismo de la de 5 bandas la única diferencia es que el ultimo color corresponde al coeficiente de temperatura.

Veamos el siguiente ejemplo:

Los colores En este caso esta resistencia tiene los siguientes colores:

azul rojo negro naranja oro café

6 2 0 x1000 +/-5% 100 ppm C

El valor de la resistencia es 620000Ω

El 5% de 620000 Ω es 31000 entonces el valor de la resistencia puede ser.

620000 Ω – 31000 Ω ≤ R ≤ 620000 Ω + 31000 Ω

589000 Ω ≤ R ≤ 651000 Ω

Valor máximo=651000Ω

Valor mínimo=589000Ω

En este caso la única diferencia es que el ultimo color indica el coeficiente de temperatura que Significa la variación, que se puede esperar, de la resistencia en función de la temperatura, en partes por millón por grado centígrado.

Hasta donde vamos hemos estudiado como dar valores a las resistencias en correspondencia sus colores, observamos que el procedimiento es el mismo lo que varían son solo aumentar una cifra en la de 5 bandas y un coeficiente de temperatura en la de 6 bandas, sin embargo es bueno mencionar las unidades de medida de las resistencias, las cuales como ya sabemos es el ohmio, las resistencias se dan en rango de miles lo cual a veces es incomodo ubicarlo en un ejercicio por el espacio que ocupa debido a esto se ha dispuesto expresar en kilo, a continuación demuestro las siguientes conversiones.

De ohmio a kilo ohmio (dividimos entre mil) De kilo ohmio a ohmio (multiplicamos por mil)

1000 Ω = 1k Ω 4.7k Ω = 4700 Ω

2000 Ω = 2k Ω 2.2k Ω = 2200 Ω

5600 Ω 5.6k Ω 0.6k Ω = 600 Ω

500 Ω = 0.5k Ω 20k Ω = 20000 Ω

10000 Ω = 10k Ω 100k Ω = 100000 Ω

Ahora si daremos inicio al análisis de circuitos series y paralelos.

Circuitos series: es una configuración de conexión en la que los bornes o terminales de los dispositivos (generadores, resistencias, condensadores, interruptores, entre otros) se conectan secuencialmente. La terminal de salida de un dispositivo se conecta a la terminal de entrada del dispositivo siguiente.

Características.

tiene una sola trayectoria para la corriente.

Si se interrumpe un circuito en serie, este se abre y no hay flujo de corriente.

Las cargas en serie se conectan de tal forma que la corriente total pasa por cada una de ellas.

La resistencia total del circuito para cargas en serie es la suma de las resistencias individuales. Rt = R1+R2+R3+…..

El voltaje total es la sumatoria de todas sus caídas de tensión.

Vt = V1+V2+V3+…..

A continuación un ejemplo:

Solución:

RT

Las tres resistencias se encuentran en serie, por lo tanto, la resistencia total es igual a la suma de las resistencias.

Formula: RT = R1+R2+R3+R4

Sustituyendo las formula con los valores.

RT = 10K Ω+5K Ω+12K Ω

RT = 27K Ω

Como podemos observar es un procedimiento sencillo, ya que todas las resistencias que estén en serie se tienen que sumar, si hubiesen mil en serie las mil se suman.

Circuitos paralelos: es una conexión donde los puertos de entrada de todos los dispositivos (generadores, resistencias, condensadores, etc.) conectados coincidan entre sí, lo mismo que sus terminales de salida.

Características de un Circuito paralelo.

En un circuito paralelo el voltaje es el mismo

Si se interrumpe una rama del circuito en paralelo siempre habrá corriente en las otras ramas

Las cargas totales del circuito en paralelo se puede calcular por el método de los recíprocos, siempre es menor que la menor de las cargas.

LOS CIRCUITOS PARALELOS LOS PODEMOS ANALIZAR DE DOS FORMAS.

1-Para dos resistencias en paralelo:

Utilizamos la formula:

RT= R1 X R2

R1 + R2

Sustituyendo valores

RT= 10KΩ X 10KΩ

10K Ω+ 10KΩ

R RT= 100000000Ω esolvemos la ecuación,

= 5000Ω O 5KΩ

20000Ω

Las dos resistencias se fusionaron formando una sola con el valor

para ambas.

2- para mas de dos resistencias en paralelo.

En este caso aplicamos la formula:

Sustituimos valores y resolvemos la ecuación:

Al dividir los denominadores:

RT = 926 Ω

el resultado siempre será menor que la mas pequeña de las resistencias del circuito original en este caso 926 Ω es menor que 2k Ω

Hasta aquí, analizamos este tipo de circuito muy básico en el ámbito de la electrónica espero les haya agradado los invito a estudiar y saber mas de electrónica pueden empezar con un curso de electrónica básica, para luego ir avanzando hasta llegar a niveles superiores.

Muchas Gracias.