Contenido
- TL; DR (demasiado largo; no leído)
- Caída de voltaje en circuito en serie
- Circuitos Paralelo vs. Serie
- Circuitos en serie-paralelo
••• Syed Hussain Ather
TL; DR (demasiado largo; no leído)
En el diagrama de circuito paralelo anterior, la caída de voltaje se puede encontrar sumando las resistencias de cada resistencia y determinando qué voltaje resulta de la corriente en esta configuración. Estos ejemplos de circuitos paralelos ilustran los conceptos de corriente y voltaje en diferentes ramas.
En el diagrama de circuito paralelo, el voltaje La caída a través de una resistencia en un circuito paralelo es la misma en todas las resistencias en cada rama del circuito paralelo. El voltaje, expresado en voltios, mide la fuerza electromotriz o la diferencia de potencial que recorre el circuito.
Cuando tiene un circuito con una cantidad conocida de actual, el flujo de carga eléctrica, puede calcular la caída de voltaje en diagramas de circuito paralelo mediante:
Este método de resolución de ecuaciones funciona porque la corriente que ingresa a cualquier punto en un circuito paralelo debe ser igual a la corriente que sale. Esto ocurre debido a Ley actual de Kirchhoff, que establece que "la suma algebraica de corrientes en una red de conductores que se encuentran en un punto es cero". Una calculadora de circuito paralelo haría uso de esta ley en las ramas de un circuito paralelo.
Si comparamos la corriente que ingresa a las tres ramas del circuito paralelo, debería ser igual a la corriente total que sale de las ramas. Dado que la caída de voltaje permanece constante en cada resistencia en paralelo, esta caída de voltaje puede sumar la resistencia de cada resistencia para obtener la resistencia total y determinar el voltaje a partir de ese valor. Los ejemplos de circuitos paralelos muestran esto.
Caída de voltaje en circuito en serie
••• Syed Hussain AtherEn un circuito en serie, por otro lado, puede calcular la caída de voltaje en cada resistencia sabiendo que, en un circuito en serie, la corriente es constante en todo momento. Eso significa que la caída de voltaje difiere en cada resistencia y depende de la resistencia de acuerdo con la Ley de Ohmios V = IR. En el ejemplo anterior, la caída de voltaje en cada resistencia es:
V1 = R1 x I = 3 Ω x 3 A = 9 V
V2 = R2 x I = 10 Ω x 3 A = 30 V
V3 = __ R3 x I = 5 Ω x 3 A = 15 V
La suma de cada caída de voltaje debe ser igual al voltaje de la batería en el circuito en serie. Esto significa que nuestra batería tiene un voltaje de 54 V.
Este método de resolución de ecuaciones funciona porque las caídas de voltaje que ingresan a todas las resistencias dispuestas en serie deberían sumar el voltaje total del circuito en serie. Esto ocurre debido a Ley de voltaje de Kirchhoff, que establece que "la suma dirigida de las diferencias potenciales (voltajes) alrededor de cualquier circuito cerrado es cero". Eso significa que, en cualquier punto dado en un circuito en serie cerrada, las caídas de voltaje en cada resistencia deberían sumar el voltaje total del circuito. Debido a que la corriente es constante en un circuito en serie, las caídas de voltaje deben diferir entre cada resistencia.
Circuitos Paralelo vs. Serie
En un circuito paralelo, todos los componentes del circuito están conectados entre los mismos puntos en el circuito. Esto les da su estructura de ramificación en la que la corriente se divide entre cada rama pero la caída de voltaje en cada rama sigue siendo la misma. La suma de cada resistencia da una resistencia total basada en el inverso de cada resistencia (1 / Rtotal = 1 / R1 + 1 / R2 ... para cada resistencia).
En un circuito en serie, por el contrario, solo hay una ruta para que fluya la corriente. Esto significa que la corriente permanece constante en todo momento y, en cambio, las caídas de voltaje difieren entre cada resistencia. La suma de cada resistencia da una resistencia total cuando se resume linealmente (Rtotal = R1 + R2 ... para cada resistencia).
Circuitos en serie-paralelo
Puede usar las dos leyes de Kirchhoff para cualquier punto o bucle en cualquier circuito y aplicarlas para determinar el voltaje y la corriente. Las leyes de Kirchhoff le brindan un método para determinar la corriente y el voltaje en situaciones en las que la naturaleza del circuito en serie y en paralelo podría no ser tan sencilla.
En general, para los circuitos que tienen componentes tanto en serie como en paralelo, puede tratar partes individuales del circuito como series o en paralelo y combinarlas en consecuencia.
Estos complicados circuitos en serie-paralelo se pueden resolver de más de una manera. Tratar partes de ellos como paralelos o series es un método. Usar las leyes de Kirchhoff para determinar soluciones generalizadas que usan un sistema de ecuaciones es otro método. Una calculadora de circuito paralelo en serie tomaría en cuenta la naturaleza diferente de los circuitos.
En el ejemplo anterior, el punto de partida actual A debe ser igual al punto de partida actual A. Esto significa que puede escribir:
(1) yo1 = Yo2 + I3 o yo1 - YO2 - YO3 = 0
Si trata el circuito superior como un circuito en serie cerrada y trata la caída de voltaje a través de cada resistencia utilizando la Ley de Ohms con la resistencia correspondiente, puede escribir:
(2) V1 - R1yo1 - R2yo2 = 0
y, haciendo lo mismo para el bucle inferior, puede tratar cada caída de voltaje en la dirección de la corriente según la corriente y la resistencia a la escritura:
(3) V1 + V__2 + R3yo3 - R2yo2 = 0
Esto le da tres ecuaciones que se pueden resolver de varias maneras. Puede reescribir cada una de las ecuaciones (1) - (3) de modo que el voltaje esté en un lado y la corriente y la resistencia estén en el otro. De esta manera, puede tratar las tres ecuaciones como dependientes de tres variables I1, YO2 y yo3, con coeficientes de combinaciones de R1, R2 y R3.
(1) yo1 + - I2+ - YO3 = 0
(2) R1yo1 + R2yo2 + 0 x I3 = V1
(3) 0 x I1 + R2yo2 - R3yo3 = V1 + V2
Estas tres ecuaciones demuestran cómo el voltaje en cada punto del circuito depende de alguna manera de la corriente y la resistencia. Si recuerda las leyes de Kirchhoff, puede crear estas soluciones generalizadas a problemas de circuitos y utilizar la notación matricial para resolverlos. De esta manera, puede conectar valores para dos cantidades (entre voltaje, corriente, resistencia) para resolver el tercero.