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Asociación de Resistores A los fines de simplificar circuitos electrónicos es nece- sario conocer las características de las diferentes combinacio- nes de resistores para estable- cer componentes equivalentes. Se dice que dos o más re- sistores están en serie cuando por ellos circula la misma co- rriente, de manera que no de- be haber ninguna derivación en el camino que origine un cambio en la intensidad de la corriente que circula por ellos. En la figura 1, los resistores R1, R2 y R3 están en serie. Resistencia equivalente: es una resistencia que puede reemplazar a las del circuito, sin que se modifiquen los pa- rámetros del mismo. Para calcular la resistencia equivalente de dos o más resis- tores en serie, simplemente se suman sus valores. En el caso anterior, la resistencia equiva- lente es: Re = 100+ 120+ 100= 320. En general, para resistores en serie, la resistencia equiva- lente es: Req = R1 + R2 + R3 + ... Se dice que dos o más re- LECCION 5 1 T EORIA : L ECCION Nº 5 Asociación de Resistores Asociación de Pilas Potencia Eléctrica Esta lección es el “nexo” entre la teoría y la práctica electrónica. Nuestro curso, que se compone de 12 lecciones y que culmina con la explicación de los transistores bipolares en circuitos electrónicos, ingresa en su parte más atractiva, dado que a partir de la próxima lección comenzaremos a ver los diferentes elementos constituyentes de circuitos y sus aplicaciones más interesantes. A continuación, de- tallaremos algunos conceptos básicos para el cálculo electrónico, tales como la conexión de resistores y pilas y la potencia desarro- llada en un circuito electrónico. Coordinación: Horacio D. Vallejo

curso de electricidad 5

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Page 1: curso de electricidad 5

Asociación de Resistores

A los fines de simplificarcircuitos electrónicos es nece-sario conocer las característicasde las diferentes combinacio-nes de resistores para estable-cer componentes equivalentes.

Se dice que dos o más re-sistores están en serie cuandopor ellos circula la misma co-rriente, de manera que no de-be haber ninguna derivación

en el camino que origine uncambio en la intensidad de lacorriente que circula por ellos.

En la figura 1, los resistoresR1, R2 y R3 están en serie.

Resistencia equivalente: esuna resistencia que puedereemplazar a las del circuito,sin que se modifiquen los pa-rámetros del mismo.

Para calcular la resistenciaequivalente de dos o más resis-tores en serie, simplemente se

suman sus valores. En el casoanterior, la resistencia equiva-lente es:

Re = 100Ω + 120Ω + 100Ω = 320Ω.

En general, para resistoresen serie, la resistencia equiva-lente es:

Req = R1 + R2 + R3 + ...

Se dice que dos o más re-

LECCION 5

1

TEORIA: LECCION Nº 5

Asociación de ResistoresAsociación de PilasPotencia Eléctrica

Esta lección es el “nexo” entre la teoría y la práctica electrónica.Nuestro curso, que se compone de 12 lecciones y que culmina con laexplicación de los transistores bipolares en circuitos electrónicos,ingresa en su parte más atractiva, dado que a partir de la próximalección comenzaremos a ver los diferentes elementos constituyentesde circuitos y sus aplicaciones más interesantes. A continuación, de-tallaremos algunos conceptos básicos para el cálculo electrónico,tales como la conexión de resistores y pilas y la potencia desarro-llada en un circuito electrónico.

Coordinación: Horacio D. Vallejo

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sistores están conectados enparalelo cuando soportan lamisma tensión eléctrica, y esoimplica que los resistores es-tén conectados a puntos co-munes. Por ejemplo, en la fi-gura 2, R1, R2 y R3 están enparalelo porque los tres so-portan la misma tensión (3V).Para calcular la resistenciaequivalente, usamos la si-guiente fórmula:

R1 . R2Req = _____________

R1 + R2

que sirve para dos resisto-res; luego, se vuelve a aplicaral tercer resistor con la resis-tencia equivalente de los dosresistores anteriores y, así, su-cesivamente, hasta terminarcon el último resistor.

Para el caso de la figuraresulta, tomando a R1 y R2, losiguiente:

6Ω . 6Ω 36ΩReq1-2 = ___________ = ______ =

6Ω + 6Ω 12Ω

Req1-2 = 3Ω

Req1-2 . R3Req = _________________ =

Req1-2 + R3

3Ω . 3Ω 9Req = __________ = ______ =

3Ω + 3Ω 6

Req = 1,5Ω

Veamos algunos casos deaplicación; para ello sea el cir-

cuito de la figura 3, y se deseacalcular su resistencia equiva-lente. Evidentemente, R1 noestá en serie con R2 ni con R3debido a la derivación en A,pero R2 y R3 están en paralelopues están soldados en A y enB; por lo tanto, hallamos laReq de R2 y R3 con la fórmuladada anteriormente:

120Ω x 40ΩReq 2-3 = _____________ =

120Ω + 40Ω

4800Req 2-3 = ______ = 30Ω

160

Luego, el circuito quedacomo lo muestra la (figura4):Se ve claramente que am-bos resistores están en se-rie, por lo cual:

Req= 10Ω + 30Ω = 40Ω

En la figura 5 se tiene otrocircuito eléctrico del cualse desea calcular la resis-tencia equivalente.Observando la figura, con-cluimos que R1 y R2 estánen paralelo, así como R4 yR5; sus respectivas resis-tencias equivalentes son:

60Ω . 60ΩR1 - 2 = __________ = 30Ω

60Ω + 60Ω

20Ω . 40Ω 800ΩR4-5 = __________ = ______ = 13,3Ω

20Ω + 40Ω 60Ω

Luego, el circuito se redu-ce al de la figura 6

Es fácil notar que los 3 re-sistores están en serie (figura7), y, en consecuencia, su re-sistencia equivalente será:

Req = 30 + 20 + 13,3 = 63,3Ω

Debemos, ahora, calcular laresistencia equivalente del cir-cuito de la figura 7. Hallar laReq de la combinación de re-sistores encerrada por la líneapunteada. Observando el cir-

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11

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33

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cuito vemos que R3 y R4 estánen serie, ya que por ellos cir-cula la misma corriente y entreellos no hay ninguna deriva-ción. R1 no está en serie conR2 ni con R3 o R4 debido aque existe una derivación. Porel momento, calculamos la Reqde R3 y R4:

R3-4 = 60 + 30 = 90Ω

Asociación de pilas

En muchas oportunidades ne-cesitamos asociar pilas para co-nectarlas a un aparato electrónico;así, no es lo mismo conectar po-los negativos entre sí que polosde distinto signo. Por ejemplo, enel caso de una radio que llevacuatro pilas, cuando éstas deben

ser reemplazadas para poder obte-ner una tensión correcta , las cua-tro pilas de 1,5V tienenque estar en serie, con elpolo positivo haciendocontacto con el polo ne-gativo de la otra.

Así, los dos terminalesque quedan libres se co-nectan al circuito y latensión equivalente delas fuentes en serie esmayor que la de una solade ellas, tal como mues-tra la figura 8.

Las pilas pueden estaren serie, pero algunas deellas pueden conectarseal revés; entonces, la ten-sión es la diferencia entrelas tensiones de las pilasconectadas en forma di-recta y las de las pilas

conectadas en forma inversa, co-mo vemos en la figura 9.

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44 55

66 77

99

88

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También pueden conec-tarse en forma paralela auna resistencia de cargay, en tal caso, la corrientetotal que pasa por ella esla sumatoria de las co-rrientes que da cada pilaen forma separada.Cuando se conectan enforma paralela se tendráespecial cuidado en quela tensión de las dos seaniguales, de lo contrario lapila de tensión más altatratará de "empujar" unacorriente por medio de latensión más baja, y seráuna corriente que pierdeenergía , lo que comoconsecuencia traerá el de-terioro de las pilas, comose ve en la figura número10.Una fuente solamentepuede entregar una co-rriente máxima determi-nada; es por eso que seusan dos o más fuentesen paralelo, de maneraque si se necesita una co-rriente mayor, se deberáconectar dos o más fuen-tes de tensión en parale-lo. El agotamiento de lasbaterías es más lento, en-tonces la duración es ma-yor; vale decir que las

"corrientes" de las pilas se suman,según lo mostrado en la figura 11.

Las tensiones de las pilas enoposición se restan, como vemosen la figura 12.

La conexión en paralelo sola-mente es posible si las tensionesde las pilas son iguales, sumándo-se las corrientes que ellas suminis-tran (figura 13).

Ejerciciosa) Calcular la corriente I que

circula por el circuito formado poruna fuente de tensión de 6V yuna resistencia de 30 Ω (figura14).

Aplicando la fórmula que nospermite calcular la corriente, resulta:

V 6VI = __ = ________ = 0,2A = 200mA

R 30Ω

b) Calcular la resistencia R delpotenciómetro para que circule unacorriente de 0,2A con una fuentede tensión de 20V. (figura 15)

Aplicando la fórmula que nospermite calcular la resistencia R,resulta:

V 20VR = __ = _____ = 100Ω

I 0,2A

c) Calcular la tensión que debe

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4

1010

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1313

1414 1515 1616

Page 5: curso de electricidad 5

tener la fuente para que circuleuna corriente de 3mA con una re-sistencia de 3kΩ (figura 16).

Aplicando la fórmula que nospermite calcular la tensión V, re-sulta:

V = I . R = 3mA . 3kΩ =V = 0,003A . 3000Ω = 9V

Potencia Eléctrica

Se dice que energía es todoaquello que se mueve, capaz derealizar un trabajo, sin importarcual fuere. Por lo tanto, todo esenergía, es decir, la materia llevaimplícita alguna forma de energíapor el solo hecho de estar formadapor átomos en constante movi-miento.

En física, el trabajo está relacio-nado con la distancia que recorreuna fuerza para mover un cuerpo.Como ejemplo podemos citar eltrabajo que realiza una fuerza F pa-ra mover un cuerpo M desde unpunto a hasta otro punto b, reco-rriendo una distancia d, de acuerdoa lo mostrado en la figura 17.

El trabajo realizado se calculacómo:

T = F . d

También realiza un trabajo uncuerpo que cae desde una altura hdebido al propio peso P del cuer-po que actúa como fuerza, segúnse muestra en la figura 18.

El cuerpo, al caer, es aceleradopor la gravedad terrestre y alcanzasu máxima velocidad inmediata-mente antes de chocar contra elsuelo. Además, su velocidad antesde comenzar su caída era nula, loque significa que el cuerpo fue ad-quiriendo una energía como pro-ducto del trabajo realizado por lafuerza (cuerpo) al caer. A estaenergía se la denomina Energía Ci-nética (energía de movimiento) yes la energía que ha adquirido elcuerpo al realizar un trabajo, o sea:

Trabajo = Energía Cinética

matemáticamente:

T = Ec

Como se sabe, la electricidad se

compone de electrones en movi-miento, por lo que podemos apli-car un razonamiento análogo al re-cién efectuado. Los cuerpos enmovimiento serán, en este caso,electrones que poseen una cargaeléctrica impulsados por una fuer-za (fuerza electromotriz o tensión)que es la diferencia de potencialaplicada en los extremos del con-ductor.

De esta manera, se realizará unTrabajo Eléctrico debido a la ener-gía que adquieren los electronesimpulsados por una diferencia depotencial. A la energía así desarro-llada se la denomina: Energía Eléc-trica, la cual depende de la tensiónaplicada al conductor y de la canti-dad de carga transportada, es decir,de la cantidad de electrones enmovimiento. Matemáticamente:

Energía Eléctrica = Tensión . Carga Eléctrica

También:

E = V . Q

Como hemos estudiado en lec-ciones anteriores, la tensión se mi-de en volt y la carga eléctrica en

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1717 1818

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coulomb. De estas dos unidades

surge la unidad de laEnergía Eléctrica, que sedenomina joule y se abre-via con la letra J.

Podemos decir enton-ces que cuando se aplicaa un circuito eléctrico unatensión de 1V transpor-tándose una carga eléctri-ca de 1C, se pone de ma-nifiesto una energía eléctrica de 1J.

1J = 1V . 1C

No es lo mismo que esta ener-gía eléctrica se desarrolle en untiempo de 1s (1 segundo), que en10s.

Cuanto menor sea el tiempo enque se ha desarrollado la mismacantidad de energía, mayor será lapotencia puesta en juego.

Por lo dicho, se define PotenciaEléctrica como la cantidad de ener-gía eléctrica desarrollada divididapor el tiempo en que ha sido desa-rrollada dicha energía; matemática-mente:

Trabajo EléctricoPotencia Eléctrica = ________________

tiempo

También:

T V . Q QP = ______ = ______ = V . ( ___ )

t t t

En la fórmula anterior, lo que fi-gura entre paréntesis (Q/t), es elcociente entre la carga eléctricaque circula y el tiempo durante elcual lo está haciendo, lo que sim-

boliza a la corriente eléctrica I. Si reemplazamos este concepto

en la fórmula anterior nos queda:

P = V . I (1)

O sea que la potencia eléctricaes el producto de la tensión aplica-da a un circuito multiplicada por lacorriente que por él circula. Enotras palabras, podemos decir quePotencia Eléctrica es la cantidad detrabajo que realiza una carga porunidad de tiempo o el trabajo quedesarrolla una carga para venceruna diferencia de potencial.

La unidad de potencia eléctricaes el watt y se la designa con la le-tra W. Podemos decir que en unacarga se desarrolla una potencia de1W cuando se le aplica una tensiónde 1V y que por ella circula unacorriente de 1A, tal como muestrala figura 19.

En electrónica de potencia sue-le utilizarse un múltiplo del wattllamado kilowatt (kW), que repre-senta 1.000W.

En cambio, para la mayoría delos circuitos electrónicos de peque-ña señal, el watt resulta una unidadmuy grande, razón por la cual seemplean submúltiplos como el mi-liwatt (mW), que corresponde a la

milésima parte del watt, oel microwatt (µW), querepresenta a la millonési-ma parte del watt.

1kW = 1.000W1mW = 0,001W1µW = 0, 000001W

Suelen confundirse losconceptos de potencia yenergía eléctrica, especial-

mente cuando se trata de mensurarel consumo eléctrico.

Por ejemplo, una carga de100W consume una energía eléctri-ca de 100J por cada segundo defuncionamiento. De esta manera,luego de una hora (60s) habrá con-sumido una energía igual a:

E = P . t = 100W . 60s = 6.000J

Las compañías de electricidadfacturan a los usuarios la energíaconsumida en un período, es decir,lo hacen en kilowatt-hora (kW-h) yno en joule.

De todos modos, el kW-h esuna unidad de energía y no de po-tencia, ya que la energía consumi-da es el producto de la potenciapuesta en juego durante un tiempodeterminado.

Damos un ejemplo: suponga-mos que un usuario posee en sucasa un TV que consume 60W en-cendido un promedio de 3hs. pordía; lámparas que suman una po-tencia de 200W y que en promediolas mantiene encendidas durante6hs., y otros artefactos eléctricosque en conjunto totalizan una po-tencia de 500W y permanecen en-cendidos alrededor de 4 hs. diarias.Hagamos el cálculo de lo que le se-

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1919

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rá facturado en un bimestre (60días).

Consumo del TV = = 60W . 3hs./día . 60días = = 10.800W-h

Consumo de lámp. = = 200W . 6hs./día . 60 días == 72.000W-h

Otros consumos = = 500W . 4hs./día . 60 días = = 120.000W-h

Consumo Total = = Con. TV + Con. lámp. + + Otros Con. == 10.800W-h + 72.000W-h + + 120.000W-h = C. Total = 202.800W-h =

Consumo Total = 202,8kW-h

El usuario consumió en el bi-mestre 202,8kW-h; luego, cono-ciendo el precio de cada kW-hpuede calcular anticipadamente elmonto que le será facturado a lolargo de un período.

Cálculo de la Potencia

Para calcular la potencia eléctri-ca en cualquier circuito basta conmultiplicar la tensión aplicada porla corriente que circula.

El mismo concepto es aplicablepara cualquier parte constituyentede un circuito siempre que se co-nozcan las tensiones y corrientescorrespondientes.

De la fórmula (1) puede obte-nerse el valor de la tensión pre-sente en un circuito, o parte de él,

si se conocen la potencia y la co-rriente que circula. Despejando:

PV = ______

I

Puede calcularse la corriente encualquier parte del circuito, cuan-do se conocen la potencia y la ten-sión aplicada. De la fórmula (1) setiene :

PI = _______

V

En la figura 20 se ve el gráficorepresentativo de la Ley de Joule,que, al igual que lo que ocurre conla Ley de Ohm, permite calcular unparámetro cuando se conocen losotros dos.

Aplicación de la Ley de Joule

Se desea calcular la potenciaque consume el resistor de la figu-ra 21, sabiendo que la tensión apli-cada es de 12V y la resistencia tie-ne un valor de 24Ω.

Para resolver elproblema primerocalculamos la corrien-te que fluye por elcircuito. Aplicando laley de Ohm tenemos:

V 12VI = _______ = _______ =

R 24Ω

I = 0,5A

luego:

P = V . I = 12V . 0,5A = 6W

Si con la misma tensión aplica-da en el circuito de la figura 5 sedesea obtener una potencia de300mW,

¿Cuál debe ser la corriente quedebe circular?.

Del diagrama de la figura 20,como queremos calcular I, la tapa-mos y nos queda:

PI = _______

V

Reemplazando valores, tenien-do en cuenta que 300mW corres-ponden a 0,3W:

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2121

2020

Page 8: curso de electricidad 5

0,3WI = _______ = 0,025A

12V

Luego, por el circuito deberácircular una corriente de 25mA (25mA = 0,025A ).

Si, para el mismo circuito, de-seamos conocer ahora cuál es latensión que se debe aplicar paraobtener una potencia de 300mWcuando circula una corriente de100mA, aplicando el diagrama dela figura 20 y reemplazando valo-res podemos conocer el valor dedicha tensión:

P 300mWV = ______ = _______ =

I 100mA

0,3WV = ______ = 3V

0,1A

Potencia y Resistencia

Analizando el ejemplo que hemosdado anteriormente, podemos com-prender que muchas veces nos va-mos a encontrar con circuitos en loscuales se conoce la tensión aplicaday el valor de la resistencia. De estamanera, en primer lugar debemosencontrar el valor de la corrienteque circula por dicho resistor parapoder efectuar el cálculo de la po-tencia. Podemos evitar este paso sa-biendo que en un resistor la corrien-te viene dada por:

VI = ______

R

Luego, reemplazando el valorde la corriente en la fórmula de po-tencia, tenemos:

EP = E . ______

R

De lo cual surge que:

E2

P = ______

R

Según lo visto, la potencia quedisipa la carga del circuito de la fi-gura 21 puede calcularse directa-mente, o sea:

E2 12V2 144VP = ______ = ______ = ______ = 6W

R 24Ω 24Ω

Como podemos observar, seobtiene el mismo resultado si seaplica un cálculo directo.

Queremos conocer ahora cuáles la potencia que suministra la ba-tería del circuito de la figura 22; pa-ra ello calculamos primero la resis-tencia total. Teniendo en cuentaque las resistencias están en serie:

R = R1 + R2 = 70Ω + 20Ω = 90Ω

Luego, aplicando la fórmula depotencia para las tensiones, se ob-tiene:

E2 32

P = _____ = _________

R 90Ω

9VP = _____ = 0,1W = 100mW

90Ω

Puede ocurrir que en un circui-to, o parte de él, se conozca la co-rriente y el valor de la resistenciaque posee la carga; luego, si se de-sea conocer la potencia que mane-ja dicha carga y sabiendo que V =I . R , se tiene:

P = V . I = (I . R) . I = I . I . R

P = I2 . R

Se obtiene así una forma másdirecta para calcular la potencia deuna carga cuando se conoce su va-lor de resistencia y la corriente quela atraviesa.

A modo de ejemplo calculemosla potencia que disipa el resistorR1 del circuito de la figura 23.

Como el valor de R1 es de 15Ωy la corriente que la atraviesa esde 100mA ( 100mA = 0,1A ), lapotencia se calcula:

P = I2 . R = ( 0,1A )2 . 15Ω =

= 0,01A2 . 15Ω = 0,15W

Las fórmulas dadas permiten

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2222

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calcular con facilidad la poten-cia que suministra un genera-dor como así también la poten-cia que consume cualquier ele-mento componente de un cir-cuito eléctrico.

Vamos ahora a realizar algu-nos ejercicios de aplicación pa-ra saber la forma de obtener,no sólo el valor de la potenciaque maneja un circuito eléctri-co, sino que también buscare-mos el valor de una carga com-ponente de un circuito cuandose conocen la potencia eléctrica yla tensión o la corriente.

Ejercicios de Aplicación

1) Se desea conocer la potenciaque consume cada carga delcircuito de la figura 24 y cuál esla potencia que suministra elgenerador.

Mirando el circuito de la fi-gura 24 vemos que la tensiónaplicada en R3 es la de la bate-ría, luego:

E2 7,52P3 = ______ = _____ = 0,375W

R3 150Ω

56,25V2P3 = __________ = 0,375W

150Ω

Para el cálculo de P1 y P2 ob-tenemos primero el valor de R1-2:

R1-2 = R1 + R2 = 60Ω + 90ΩR1-2 = 150Ω

Podemos construir el equi-valente de la figura 25 con lo

que podemos calcular el valor deI1-2:

E 7,5VI1-2 = ______ = _____ = 0,05A

R1-2 150Ω

Del circuito de la figura 8, co-nociendo el valor de R1 y R2 yel de I1-2, es posible calcular lapotencia que los resistores disi-pan:

P1 = I2 . R1 = (0,05A)2 . 60Ω = P1 = 0,15W

P2 = I2 . R2 = (0,05A)2 . 90Ω =P2 = 0,225W

La potencia del generador serála suma de las potencias con-

sumidas por cada carga, luego:

PT = P1 + P2 + P3 =

PT = 0,375W + 0,15W + 0,225W PT = 0,75W

Esta potencia también puedecalcularse multiplicando la ten-sión del generador por la co-rriente que él suministra y, pa-ra averiguarlo, del circuito dela figura 25 obtenemos el valorde RT, en fórmulas será:

R1-2 . R3RT = ___________ =

R1-2 + R3

150Ω . 150ΩRT = ___________ = 75Ω

150Ω + 150Ω

Calculamos ahora la corrientetotal:

E 7,5VI = _______ = _______ = 0,1A

RT 75Ω

Por lo tanto, la potencia totalserá:

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2323

2525

2424

Page 10: curso de electricidad 5

P = I . RT = 0,1A . 7,5V = 0,75W

Como era de esperarse, se llegóal mismo resultado anterior, indi-cando que los cálculos realizadosson correctos.

2) En el circuito de la figura 26se quiere calcular el valor que po-see el resistor R1 cuando la tensiónaplicada es de 12V y la potenciaque suministra el generador es de240mW.

Conocido el valor de la poten-cia y el de la tensión puede cono-cerse el valor de resistencia totaldel circuito. Como:

E2

P = _____

R

Reemplazando los valores detensión y potencia del circuito ydespejando el resistor, se tiene:

(12V)2 144V2

R = ________ = ________ = 600Ω240mW 0,24W

Luego, como en el circuito eléc-

trico los dos resistores es-tán conectados en serie, laresistencia total se calcula:

R = R1 + R2

Como R y R2 son valoresconocidos, despejando:

R1 = R - R2

Reemplazando valores seobtiene:

R1 = 600Ω - 180Ω = 420Ω

De esta manera, se ha calculadoque el valor de la resistencia incóg-nita es: R1 = 420Ω.

3) En el circuito de lafigura 27 se desea conocercuál es el valor de la po-tencia consumida por cadauno de los resistores y cuáles el valor de la corrienteque los atraviesa.

Observando el circuito,podemos comprender quees necesario conocer el va-lor de R3; para ello, en pri-mer lugar calculamos elvalor de la resistencia totaldado que la tensión y lacorriente son datos.

Aplicando la ley deOhm:

E 6VR = ____ = ____ = 20Ω

I 0,3A

Se observa en la figura27 que R2 y R3 están co-nectadas en paralelo, lue-

go podemos realizar un circuitoequivalente para simplificar la tareade cálculo; de esta manera se ob-tiene el circuito de la figura 28.

Como R1 y R2-3 quedan ahoraconectadas en serie, y dado queconocemos el valor de la resisten-cia total, podemos calcular R2-3:

R = R1 + R2-3

Despejando matemáticamente:

R2-3 = R - R1

Reemplazando valores:

R2-3 = 20Ω - 10Ω = 10Ω

Ahora bien, por estar en parale-

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10

2626

2828

2727

Page 11: curso de electricidad 5

lo R2 y R3, R2-3 puede calcularsecomo:

1 1 1____ = ______ + ______

R2-3 R2 R3

Despejando, se tiene:

1 1 1______ = ______ - ______

R3 R2-3 R2

Reemplazando valores:

1 1 1____ = ___ = ______ = (0,1 - 0,0666)Ω-1

R3 10Ω 15Ω

Luego:

1R3 = _______ Ω = 30Ω

0, 0333

Podemos calcular ahora la caídade tensión sobre el resistor R1, porley de Ohm:

V1 = I . R1

Reemplazando valores:

V1 = 0,3A . 10Ω = 3V

Observando el circuito de la fi-gura 12 puede comprenderse quela tensión que suministra la bateríaes la suma de las caídas de tensiónen los resistores R1 y R2-3; luego:

V = V1 + V2-3

Como V y V1 son valores cono-cidos, podemos calcular el valor de

R2-3 a partir de la fórmula anterior.Despejando:

V2-3 = V - V1

Reemplazando valores:

V2-3 = 6V - 3V = 3V

Por estar en paralelo R2 y R3, seentiende que en los dos existe lamisma caída de tensión, por lo tan-to podemos calcular ahora la co-rriente que los atraviesa. Por ley deOhm:

V2-3I2 = ______ =

R2

V2-3I3 = ______ =

R3

Reemplazando valores:

3VI2 = ______ = 0,2A

15Ω

3VI3 = ______ = 0,1A

30Ω

De esta manera, conocemosahora cuál es el valor de las co-rrientes que atraviesan a cada resis-tor y, como también sabemos cuáles el valor de los resistores, pode-mos calcular la potencia que disi-pan:

P(R1) = I2 . R1

P(R2) = I22 . R2

P(R3) = I32 . R3

Reemplazando valores y ope-rando matemáticamente, podemosconocer el valor de las potencias.

P(R1) = I2 . R1 = P(R1) = (0,3A)2 . 10Ω = P(R1) = 0,9W

P(R2) = I22 . R2 = (0,2A)2 . 15ΩP(R2) = 0,6W

P(R3) = I32 . R3 = (0,1A)2 . 30ΩP(R3) = 0,3W

La potencia total será la sumade las potencias que consumen losresistores, es decir:

P = P(R1) + P(R2) + P(R3) =

Reemplazando valores:

P = 0,9W + 0,6W + 0,3W = P = 1,8W

Otra forma de calcular la poten-cia total es multiplicando el valorde la tensión de la batería por elvalor de la corriente total:

P = V . I

Luego:

P = 6V . 0,3A = 1,8W

Con lo cual se comprueba quese llega al mismo resultado.

De esta manera, damos por fi-nalizada esta lección. Sólo resta re-comendarle que practique todo lovisto hasta ahora con distintos cir-cuitos eléctricos, ya que le será desuma utilidad para las leccionesque siguen. **********

AS O C I A C I O N D E RE S I S TO R E S Y PI L A S - PO T E N C I A EL E C T R I C A

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