- Circuito en Serie
- Mixto
- Superposición de corrientes
- Leyes de Kirchoff
- Aplicación de las leyes de Kirchoff
La conexión en paralelo se encuentra muy frecuentemente en las casas es allí en donde se puede entender mejor.
Pero una forma fácil de distinguirlo es identificar que las resistencias no se encuentren seguidas unas de otras, de esta forma si se desconecta una de las resistencias el circuito no se suspenderá.
Para comprender como funciona la resistencia total, se tiene que reemplazar las resistencias por una resistencia total pero que la batería continúe suministrando la misma corriente que el conjunto de las resistencias.
La intensidad total dentro de un circuito en paralelo se puede ver que cuando la corriente sale de la batería y al llegar a un nudo se divide y después se volverán a encontrar.
Por esta razón podemos definir que la intensidad total es:
El voltaje total (
) en un circuito en paralelo se puede ver que, el voltaje en cada resistencia será igual al Voltaje total (
) teniendo:
Si varias resistencias se encuentran conectadas una de tras de la otra se puede decir que se encuentran en serie.
Cuando encontramos un circuito en serie se pueden aplicar las siguientes formulas: Para la resistencia, la suma de las resistencias es igual a la Resistencia total (B) del circuito y esto nos lleva a:
En la Intensidad un circuito en Serie la corriente que entra en cada resistencia es la misma que sale, y es igual a la intensidad total de todo el circuito.
Por esto:
El circuito mixto, como su nombre lo indica combina el circuito Simple y el paralelo teniendo de esta forma un circuito más complejo pero más eficiente en la práctica.
Una buena forma de resolver este tipo de Circuito es buscar el más pequeño y resolver desde allí hacia afuera.
Si en un circuito existen varias fuentes, la determinación de la intensidades de corriente y de los voltajes se puede establecer suprimiendo sucesivamente todas las fuentes menos una y calculando los elementos del circuito.
La solución total al problema se logra superponiendo las soluciones particulares tanto en magnitud como en signo.
Estas leyes son dos reglas que permiten establecer las características de circuitos eléctricos de una manera sistemática y sencilla.
Estas se conocen como ley de los nudos y ley de las mallas.
Aplicación de las leyes de Kirchoff
La solución del siguiente circuito en todos los conductores, se logra aplicando las leyes de Kirchoff de la siguiente manera:
- Se establece el número de variables desconocidas. En este caso, el número posible de corrientes es tres; se requieren, entonces tres ecuaciones con tres incógnitas.
- Se elige arbitrariamente la dirección de las corrientes (figura 7-b). Al final si la dirección elegida no corresponde con la dirección de la corriente en el circuito, la intensidad de la corriente correspondiente tendrá signo negativo.
- Se establecen las mallas existentes)
- Se escriben las ecuaciones para cada uno de los nudos y para cada una de las mallas. Vale la pena anotar que la dirección de las corrientes en una resistencia indica el paso de un potencial alto a un potencial bajo; es decir, una diferencia de negativa.
Si se recorre la fuente del borne negativo al positivo, se pasa de un potencial bajo a un potencial alto, en otras palabras, se trata de una diferencia de potencial positiva. La corriente fluye en las resistencias de los puntos se mayor potencial a los de menos potencial.
En la tabla de abajo se muestra cómo la diferencia de potencial entre dos puntos es independiente de la dirección en la cual se recorre el circuito. La línea punteada indica la dirección en la cual se recorre el circuito.
Malla II (comenzando en A)
Malla III (comenzando en A)
Nótese que la ecuación de la malla III es la suma de las ecuaciones para las mallas I y II. En consecuencia, poseemos tres ecuaciones para obtener las tres incógnitas ;
estas son las ecuaciones que encontramos arriba.
Estas ecuaciones se solucionan de acuerdo con los métodos algebraicos comunes para ecuaciones simultáneas de tres incógnitas.
La Ley de Mallas de Kirchoff establece que la suma de todas las diferencias de potencial a lo largo de un recorrido cerrado (malla) en el circuito, es nula.
Es decir: Σ ΔV = 0 para un recorrido cerrado En un circuito las cargas se mueven a través de diferencias de potencial en las resistencias y en las baterías.
Otra forma de establecer la Ley de Mallas es decir que, cuando una carga realiza un recorrido cerrado y llega al punto de salida, su energía potencial es la misma.
Las cargas positivas ganan energía cuando pasan del polo negativo al positivo de la batería y devuelven dicha energía cuando pasan por las resistencias. Utilice la Ley de Mallas para determinar la corriente suministrada por la batería en un circuito compuesto por una batería de 16 voltios conectada a un conjunto de tres resistencias: una de 2 ohmios en serie con una asociación en paralelo de una resistencia de 2 y otra de 3 ohmios
RAFAEL T.