Circuitos Simples

CIRCUITOS SIMPLES; RESISTORES EN SERIE

Un circuito eléctrico consiste en cierto número de ramas unidas entre sí, de modo que al me¬nos una de ellas cierre la trayectoria que se proporciona a la corriente. El circuito más sencillo consta de una sola fuente de fem unida a una sola resistencia externa, como se muestra en la figura 28.1. Si E representa la fem y R indica la resistencia total, la ley de Ohm queda como

E = 1R (28.1)

donde I es la corriente que circula por el circuito. Toda la energía que se gana mediante una carga que pasa a través de la fuente de fem se pierde debido al flujo a través de la resistencia.

Considere la adición de ciertos elementos al circuito. Se dice que dos o más elementos están en serie si tienen un solo punto en común que no está conectado a un tercer elemento. La corriente puede fluir únicamente por una sola trayectoria por los elementos en serie. Los resisto¬res Rl y R2 de la figura 28.2a están en serie porque el punto A es común a ambas. Los resistores de la figura 28.2b, sin embargo, no están en serie, ya que el punto B es común a tres ramales de comente. Al entrar en tal unión, la corriente eléctrica puede seguir dos trayectorias distintas.

Suponga que tres resistores (R1, R2 y R3) están conectadas en serie y encerrados en una caja, la cual se indica con la parte sombreada en la figura 28.3. La resistencia efectiva R de los tres resistores se determina a partir del voltaje externo (V) y de la corriente (I), registrados en los instrumentos de medición. Con base en la ley de Ohm

(28.2)

¿Cuál es la relación de R respecto a las tres resistencias internas? La corriente que circula por cada resistor debe ser idéntica, puesto que existe una sola trayectoria. En consecuencia,

(28.3)

Aprovechando este hecho y considerando que la ley de Ohm se aplica por igual a cualquier parte del circuito, escribimos

V = IR V1 = IR1 V2 = IR2 V3 = IR3 (28.4)

El voltaje externo (V) representa la suma de las energías perdidas por unidad de carga al pasar por cada resistencia. Por consiguiente,

V = V1 + V2 + V3

Por último, si sustituimos a partir de la ecuación (28.4) y dividimos entre la comente se obtiene

IR = IR1 + IR2 + IR3

R = R1 + R2 + R3 En serie (28.5)

Para resumir lo que se ha aprendido acerca de los resistores conectados en serie tenemos que:

1. La corriente es igual en cualquier parte de un circuito en serie.

2. El voltaje a través de cierto número de resistencias en serie es igual a la suma de los vol¬tajes correspondientes a cada una de ellas.

3. La resistencia efectiva de cierto número de resistores en serie es equivalente a la suma de las resistencias individuales.

RESISTORES EN PARALELO

Hay varias limitaciones en la operación de los circuitos en serie. Si falla un solo

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