Circuitos en serie y paralelo

UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CHIAPAS[pic 1]

Víctor Manuel Toalá Pérez

MATERIA: Mecánica de cuerpo rígido

  Ing. Araf Molina Ballinas

Reto “1”

INGENERIA MECATRONICA TERCER CUATRIMESTRE “C”

Elaborado el 01/Octubre/2020

• Circuito en Serie[pic 2]

(Imagen 1).

Este es un circuito que está en serie, en la cual podemos observar en la imagen 1. Demostraremos a pasos en cómo resolver este tipo de circuitos, con lo que hemos visto en clases.

Un circuito en serie proporciona sólo una trayectoria para el paso de la corriente entre dos puntos, de modo que la corriente es la misma a través de cada resistor en serie.

El circuito en serie consiste en una malla de circulación a través de la cual se van registrando caídas de tensión y consumos de corriente dependiendo de las demandas de energía de los componentes conectados.

Se dice que un circuito es en serie cuando la corriente eléctrica solo recorre un único camino, desde la fuente que proporciona la energía hasta el receptor. Después de allí retoma el mismo camino de vuelta a la fuente. Sin importar los elementos que intervengan en un circuito en serie, la energía debe llegar otra vez al punto del que partió.

Característica:

El voltaje total es igual a la suma de los voltajes de los elementos individuales. En caso de que se cuente con solo una fuente de voltaje, entonces la tensión aplicada al sistema será igual a la suma de las caídas de tensión en cada elemento del circuito.

Así, la expresión matemática que se emplea para este fenómeno es la siguiente:

[pic 3]

La intensidad de la corriente es la misma en cualquier punto del circuito en serie. Esto se debe a que la corriente no se divide en ninguna ramificación, ya que todo circula a través de una misma vía.

[pic 4]

La resistencia equivalente del circuito es la suma de todas las resistencias. Ya que la intensidad de la corriente sigue un solo camino de circulación, la resistencia total del circuito es igual a la suma de todas las resistencias que lo componen. Matemáticamente, este principio se expresa de la siguiente forma:

[pic 5]

EJEMPLO DE CIRCUITO EN SERIE:

1. Es calcular la Resistencia Total con la siguiente formula: RT= R1+R2+R3....+Rn
2. Se reducirá el circuito con una sola RT como se muestra en la siguiente Imagen 2. Que también se calculara la IT con la siguiente formula:

 𝑽��

IT=

𝑹𝑻

1. Una vez que tengamos la IT, esta corriente total es la misma que recorre a todos los elementos (en este caso seria las resistencias) que están conectados en serie, con la siguiente formula se ve que todas las corrientes son iguales: IT=I1=I2=I3=....=In
2. Una vez que sabemos eso calcularemos los voltajes en cada componente (Resistencias), con la siguiente formula, que establece la ley de Ohm es la siguiente: VT=IR*RT
3. Para comprobar si está bien nuestra operación sumaremos las tensiones en cada elemento (Resistencia), con la siguiente formula: VT=V1+V2+V3+.....+Vn

Ahora resolveremos el circuito con los pasos ya mencionados y también simulados para comprobar las respuestas:

Paso 1)

RT= R1 + R2 + R3 + R4  + R5        RT= 1000+700+1500+600+500        RT=4.3KΩ

Paso 2) Podemos observar como se redujo el circuito con una sola resistencia.        Imagen 2.

IT=3.49mA[pic 6][pic 7]

   𝟏𝟓𝑽

IT=

𝟒𝟑𝟎𝟎Ω

 𝑽��

IT=

𝑹𝑻

[pic 8]

Paso 3)

IT= I1 = I2 = I3 = I4 = I5

3.4883mA= I1 = I2 = I3 = I4 = I5

Paso 4) También se muestra simulado en la imagen 4. Con el fin de para comparar resultados:

V=I*R        V1=I1*R1        V1=3.49mA *1000Ω        V1=3.5 V2=I4*R2                V2=3.4883mA *700Ω        V2=2.4[pic 9][pic 10][pic 11][pic 12][pic 13]

V3=I4*R3        V3=3.4883mA *1500Ω        V3=5.2 V4=I4*R4                V4=3.4883mA *600Ω                V4=2.1 V5=I5*R5                V5=3.4883mA *500Ω                V5=1.7[pic 14][pic 15][pic 16][pic 17][pic 18][pic 19]

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