Circuitos eléctricos resistivos en Serie, Paralelo y Mixtos

Los circuitos eléctricos son representaciones graficas de elementos conectados entre sí para formar una trayectoria por la cual circula una corriente eléctrica, en la que la fuente de energía y el dispositivo consumidor de energía están conectados por medio de cables conductores, a través de los cuales circula la carga.

El circuito básico está constituido por:

·        Un generador, que proporciona la diferencia de potencial. Puede ser una batería para obtener una tensión continua o un alternador para obtener una alterna.

·        Un receptor o carga que es todo aparato que consume energía eléctrica. Por ejemplo, una bombilla, un horno, un televisor, una lavadora, o cualquier otro aparato que se alimente con electricidad.

·        Un conductor que une eléctricamente los distintos elementos del circuito. Suele ser cable de cobre o de aluminio.

·        Un interruptor como elemento de control para permitir o cortar el paso a la corriente.

Circuitos

Ø  Circuitos en Serie

Se define un circuito serie como aquel circuito en el que la corriente eléctrica solo tiene un solo camino para llegar al punto de partida, sin importar los elementos intermedios. El voltaje total del circuito, es decir, el que proporciona la fuente de poder, será igual a la sumatoria de todos los voltajes individuales de los elementos que componen el circuito. La resistencia equivalente en un circuito eléctrico en serie es la sumatoria de los valores de cada una de las resistencias que lo integran.

Corriente Total (I_T) : I _entrada = I _salida                                                                                             Voltaje Total (V_T) : es el voltaje de la fuente (V_f)

V _f = V_R1 + V_R2

V _{f =} (I_T  R₁) + (I_T  R₂)

Resistencia Equivalente ( R_eq ) : R_eq  = R₁ + R₂

Para mejor explicación y algunos ejemplos de circuito y como resolverlos.

Ø  Circuito en Paralelo

Se define un circuito paralelo como aquel circuito en el que la corriente eléctrica se separa en cada nodo. El voltaje en un circuito en paralelo es el mismo en todos sus elementos. La corriente eléctrica total del circuito será igual a la sumatoria de todas las corrientes individuales de los elementos que lo componen. La equivalencia de un circuito en paralelo es igual al inverso de la suma algébrica de los inversos de las resistencias que lo integran,  y su valor siempre será menor que cualquiera de las resistencias existentes en el circuito. 

Voltaje Total (V_T): es el Voltaje de la fuente (V_f)                                          Corriente Total (I_T):

I_T = I₁ + I₂

I_T = ( V_f / R₁) + ( V_f / R₂ )

Resistencia Equivalente (R):

1/R_eq = (1/R₁) + (1/R₂)        R_eq  =  (1 / R₁ ) + ( 1 / R₂ )

Cuando únicamente existen dos tipos de resistencia, se puede emplear la siguiente fórmula para calcular la resistencia equivalente:

R_eq = (R₁) (R₂) / R₁ + R₂

Para mejor explicación y algunos ejemplos de circuito y como resolverlos.

Ø  Circuito Mixto

Es una combinación de elementos tanto en serie como en paralelos. Para la solución de estos problemas se trata de resolver primero todos los elementos que se encuentran en serie y en paralelo para finalmente reducir a la un circuito puro, bien sea en serie o en paralelo.

Por ejemplo este circuito mixto, como resolverlo:

Circuito en serie

Ejemplo:

Para el circuito en serie que se muestra en la figura, calcula el valor de la corriente y el voltaje de cada una de las resistencias. Considera que cada resistencia tiene un valor de 1kΩ.

Solución:

Debido a que el circuito está conectado en serie, el voltaje de la fuente es igual a la sumatoria de los voltajes de cada resistencia, por lo tanto: