Labo Élec

simulador de laboratorio eléctrico

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Ficha de recordatorio

Agrupaciones de resistencias

Bastaya

En serie las resistencias se suman y la corriente es común; en paralelo se suman las conductancias y la tensión es común. Toda agrupación se reduce a estas dos reglas.

En serie la misma corriente atraviesa todas las resistencias: se suman y la tensión se reparte en proporción a cada una (divisor de tensión).

En paralelo todas las ramas están a la misma tensión: las corrientes se suman y la resistencia equivalente es menor que la menor de las ramas. Un montaje mixto se reduce paso a paso. Los dos hilos de una línea están en serie con el receptor: provocan una caída de tensión 2·R_l·I.

Fórmulas

Sea cual sea el montaje

Ley de Ohm en cada resistenciaUn = Rn · In
In = UnRn
Rn = UnIn
MagnitudSímboloUnidad
Tensión en bornes de la resistencia nUnV
Resistencia nRnΩ
Intensidad que la atraviesaInA

Cada resistencia cumple la ley de Ohm con su propia tensión y su propia corriente, en serie como en paralelo.

Resistencia equivalenteRéq = UI
MagnitudSímboloUnidad
Resistencia equivalenteRéqΩ
Tensión en bornes del grupoUV
Intensidad totalIA

Req es la resistencia única que, a la misma tensión U, dejaría pasar la misma corriente I.

Potencia de cada resistenciaPn = Un · In
Pn = Rn · I
Pn = URn
MagnitudSímboloUnidad
Potencia disipada por la resistencia nPnW
Balance de potenciaP = P₁ + P₂ + ...
P = U · I
MagnitudSímboloUnidad
Potencia totalPW

Las potencias siempre se suman, en serie, en paralelo o en mixto.

En serie

Resistencia equivalenteRéq = R₁ + R₂ + ...
MagnitudSímboloUnidad
Resistencia equivalenteRéqΩ
Magnitud común y derivadaI = I₁ = I₂ = ...
U = U₁ + U₂ + ...
MagnitudSímboloUnidad
Intensidad (común)IA
Tensión total (derivada)UV

En serie la corriente I es común a todas las resistencias; la tensión U es derivada: se reparte entre ellas.

Tensión de cada resistenciaU = Réq · I
U₁ = R₁ · I
Un = Rn · I
MagnitudSímboloUnidad
Tensión en la resistencia nUnV
Resistencia nRnΩ
IntensidadIA
IntensidadI = URéq
I₁ = U₁R₁
In = UnRn
MagnitudSímboloUnidad
IntensidadIA
Tensión totalUV
Resistencia equivalenteRéqΩ
Resistencia de cada unaRéq = UI
R₁ = U₁I
Rn = UnI
MagnitudSímboloUnidad
Resistencia nRnΩ
Tensión en la resistencia nUnV
IntensidadIA
Divisor de tensiónU₁ = U · R₁R₁ + R₂
MagnitudSímboloUnidad
Tensión en R₁U₁V
Tensión totalUV

En paralelo

Resistencia equivalente1Réq = 1R₁ + 1R₂ + ...
MagnitudSímboloUnidad
Resistencia equivalenteRéqΩ

Dos resistencias: Req = R₁·R₂ / (R₁ + R₂).

Magnitud común y derivadaU = U₁ = U₂ = ...
I = I₁ + I₂ + ...
MagnitudSímboloUnidad
Tensión (común)UV
Intensidad total (derivada)IA

En paralelo la tensión U es común a todas las ramas; la corriente I es derivada: se reparte entre ellas.

Intensidad de cada ramaI = URéq
I₁ = UR₁
In = URn
MagnitudSímboloUnidad
Intensidad en la rama nInA
Tensión (común)UV
Resistencia de la rama nRnΩ

La rama de menor resistencia recibe la mayor corriente.

TensiónU = Réq · I
U = R₁ · I₁ = R₂ · I₂ = ... = Rn · In
MagnitudSímboloUnidad
Tensión (común)UV
Intensidad totalIA
Resistencia equivalenteRéqΩ
Resistencia de cada ramaRéq = UI
R₁ = UI₁
Rn = UIn
MagnitudSímboloUnidad
Resistencia de la rama nRnΩ
Tensión (común)UV
Intensidad en la rama nInA
Divisor de corrienteI₁ = I · R₂R₁ + R₂
MagnitudSímboloUnidad
Intensidad en R₁I₁A
Intensidad totalIA

Dos ramas: la corriente se reparte a la inversa de las resistencias (I₁ recibe la parte de R₂).

n resistencias idénticasRéq = Rn
MagnitudSímboloUnidad
Resistencia equivalenteRéqΩ
Resistencia de cada ramaRΩ
Número de resistenciasn

Montaje mixto

Reducción paso a pasoR₂₃ = R₂ · R₃R₂ + R₃
Réq = R₁ + R₂₃
MagnitudSímboloUnidad
Resistencia equivalente de R₂ ∥ R₃R₂₃Ω
Resistencia equivalente totalRéqΩ

Ejemplo: R₁ en serie con R₂ ∥ R₃. Se sustituye cada grupo serie o paralelo por su resistencia equivalente hasta quedar una sola.

Otro caso: paralelo y luego serieR₂₃ = R₂ + R₃
Réq = R₁ · R₂₃R₁ + R₂₃
MagnitudSímboloUnidad
Resistencia equivalente de R₂ + R₃R₂₃Ω
Resistencia equivalente totalRéqΩ

R₁ en paralelo con la rama R₂ + R₃: primero se reduce la rama serie, luego el paralelo.

Corriente totalI = URéq
MagnitudSímboloUnidad
Intensidad suministrada por el generadorIA
Tensión del generadorUV
Volver a cada resistenciaU₁ = R₁ · I
U₂₃ = R₂₃ · I
I₂ = U₂₃R₂
I₃ = U₂₃R₃
MagnitudSímboloUnidad
Tensión en R₁U₁V
Tensión común a R₂ y R₃U₂₃V
Intensidad en R₂I₂A

Se recorre el camino inverso: un grupo serie recibe la corriente común (U = R · I), un grupo paralelo recibe la tensión común (I = U / R). Comprobación: U₁ + U₂₃ = U e I₂ + I₃ = I.

Línea eléctrica

Caída de tensión en líneaΔU = 2 · Rl · I
MagnitudSímboloUnidad
Caída de tensiónΔUV
Resistencia de un hiloRlΩ
IntensidadIA

Ejemplo resuelto

R₁ = 100 Ω está en serie con el grupo R₂ = 220 Ω ∥ R₃ = 330 Ω, todo bajo U = 12 V. Calcular la resistencia equivalente, la corriente total y la tensión y corriente de cada resistencia.

Primero el paralelo: R₂₃ = 220 × 330 / (220 + 330) = 132 Ω. Luego la serie: Req = 100 + 132 = 232 Ω.

I = U / Req = 12 / 232 = 51,7 mA.

U₁ = R₁ · I = 100 × 0,0517 = 5,17 V; U₂₃ = 132 × 0,0517 = 6,83 V (comprobación: 5,17 + 6,83 = 12 V).

I₂ = U₂₃ / R₂ = 6,83 / 220 = 31,0 mA; I₃ = 6,83 / 330 = 20,7 mA (comprobación: 31,0 + 20,7 = 51,7 mA).

Errores clásicos

  • Sumar resistencias en paralelo como si estuvieran en serie: en paralelo se suman los inversos, y Req es menor que la rama más pequeña.
  • Olvidar volver a invertir: 1/Req = 0,00758 no es la respuesta, Req = 1 / 0,00758 = 132 Ω.
  • Aplicar el divisor de tensión a resistencias en paralelo: tienen la misma tensión; lo que se reparte es la corriente.

Símbolos CEI

Resistencia

Minimontaje

Preguntas frecuentes

¿Por qué la resistencia equivalente en paralelo es menor?
Cada rama ofrece un camino adicional a la corriente: bajo la misma tensión la corriente total es mayor, luego U/I es menor. Dos resistencias iguales en paralelo valen la mitad de una.
Las lámparas de una casa, ¿están en serie o en paralelo?
En paralelo: cada una recibe los 230 V de la red y funciona independientemente de las demás. En serie, apagar una lámpara apagaría todas las demás y cada una recibiría solo una fracción de la tensión.

71 ejercicios en este tema

Tiempo simulado00:00:00
Q = I·t-
W = P·t-

Plano de trabajo

Vista esquemática CEI 60617

¿Cómo funciona?

La placa perforada: cada agujero grande es un punto del circuito. En él se inserta una sola pata de componente (resistencia, lámpara...). Los 4 agujeros pequeños de alrededor están conectados a él: ahí se pinchan los puentes y los cables.

  1. Arrastra un componente a la placa: se encaja en la rejilla. R lo gira.
  2. Para unir agujeros grandes vecinos, haz clic en Puente conector en la paleta (o C) y arrastra sobre la placa: se coloca una línea de puentes de golpe. Los agujeros unidos forman un solo nudo.
  3. Para enlaces largos y para la fuente (junto a la placa), tira de un cable de un agujero grande a otro (o a un borne).
  4. En cuanto se cierra un bucle, el circuito se resuelve en tiempo real (Ohm + Kirchhoff) y el esquema lo sigue.
  5. Zoom con la rueda (o + / , pellizco con dos dedos); arrastra el fondo para desplazarte, 0 encuadra la placa. Los botones + alrededor de la placa añaden una fila o una columna.

Supr eliminar · R girar · C pincel de puentes · Esc cancelar · rueda zoom · arrastra el fondo para desplazarte

Confirmer

Importer un montage

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