Conductancia

Cuando los estudiantes ven por primera vez la ecuación de resistencia paralela, la pregunta natural es:"¿Dónde eso ¿De dónde viene la cosa? Es verdaderamente una pieza aritmética extraña, y su origen merece una buena explicación.

¿Cuál es la diferencia entre resistencia y conductancia?

La resistencia, por definición, es la medida de la fricción un componente se presenta al flujo de corriente a través de él. La resistencia está simbolizada por la letra mayúscula "R" y se mide en la unidad de "ohmios". Sin embargo, también podemos pensar en esta propiedad eléctrica en términos de su inversa:cuán fácil es que la corriente fluya a través de un componente, en lugar de cuán difícil .

Si resistencia es la palabra que usamos para simbolizar la medida de lo difícil que es que fluya la corriente, entonces una buena palabra para expresar lo fácil que es que fluya la corriente sería conductancia . Matemáticamente, la conductancia es el recíproco o inverso de la resistencia:

Cuanto mayor es la resistencia, menor es la conductancia, y viceversa.

Esto debería tener sentido intuitivo porque la resistencia y la conductancia son formas opuestas de denotar la misma propiedad eléctrica esencial.

Si se comparan las resistencias de dos componentes y se encuentra que el componente "A" tiene la mitad de la resistencia del componente "B", entonces podríamos expresar alternativamente esta relación diciendo que el componente "A" es dos veces tan conductivo como el componente "B" Si el componente "A" tiene solo un tercio de la resistencia del componente "B", entonces podríamos decir que es tres veces más conductivo que el componente "B" y así sucesivamente.

La unidad de conducta

Llevando esta idea más allá, se crearon un símbolo y una unidad para representar la conductancia. El símbolo es la letra mayúscula "G" y la unidad es el mho , que es "ohm" escrito al revés (¡y no creía que los ingenieros electrónicos tuvieran sentido del humor!).

A pesar de su idoneidad, la unidad de mho fue reemplazada en años posteriores por la unidad de Siemens (abreviado por la letra mayúscula “S”). Esta decisión de cambiar los nombres de las unidades recuerda el cambio de la unidad de temperatura de grados Centígrados a grados Celsius , o el cambio de la unidad de frecuencia c.p.s. (ciclos por segundo) a Hertz . Si está buscando un patrón aquí, Siemens, Celsius y Hertz son apellidos de científicos famosos, cuyos nombres, lamentablemente, nos dicen menos sobre la naturaleza de las unidades que las designaciones originales de las unidades.

Como nota a pie de página, la unidad de Siemens nunca se expresa sin la última letra "s". En otras palabras, no existe una unidad de "siemen" como en el caso del "ohm" o el "mho". La razón de esto es la ortografía correcta de los apellidos de los respectivos científicos.

La unidad de resistencia eléctrica recibió el nombre de alguien llamado "Ohm", mientras que la unidad de conductancia eléctrica recibió el nombre de alguien llamado "Siemens", por lo que sería incorrecto "singularizar" la última unidad, ya que su "s" final no denota pluralidad.

Volviendo a nuestro ejemplo de circuito paralelo, deberíamos poder ver que múltiples caminos (ramas) para la corriente reducen la resistencia total para todo el circuito, ya que la corriente puede fluir más fácilmente a través de toda la red de múltiples ramas que a través de cualquiera de solo esas resistencias de las ramas. En términos de resistencia , ramas adicionales dan como resultado un total menor (la corriente se encuentra con menos oposición). En términos de conductancia sin embargo, las ramas adicionales dan como resultado un total mayor (la corriente fluye con mayor conductancia).

Resistencia total en paralelo

La resistencia total en paralelo es menor que cualquiera de las resistencias de las ramas individuales porque las resistencias en paralelo resisten menos juntas de lo que lo harían por separado:

Conductancia total paralela

La conductancia paralela total es mayor que cualquiera de las conductancias de las ramas individuales porque los resistores en paralelo conducen mejor juntos de lo que lo harían por separado:

Para ser más precisos, la conductancia total en un circuito paralelo es igual a la suma de las conductancias individuales:

Si sabemos que la conductancia no es más que el recíproco matemático (1 / x) de la resistencia, podemos traducir cada término de la fórmula anterior en resistencia sustituyendo el recíproco de cada conductancia respectiva:

Resolviendo la ecuación anterior para la resistencia total (en lugar del recíproco de la resistencia total), podemos invertir (reciprocar) ambos lados de la ecuación:

¡Por fin llegamos a nuestra fórmula de resistencia críptica! La conductancia (G) rara vez se usa como medida práctica, por lo que la fórmula anterior es común para ver en el análisis de circuitos en paralelo.

REVISAR:

• La conductancia es lo opuesto a la resistencia:la medida de cuán fácil es para que la corriente eléctrica fluya a través de algo.
• La conductancia se simboliza con la letra "G" y se mide en unidades de mhos o Siemens .
• Matemáticamente, la conductancia es igual al recíproco de la resistencia:G =1 / R

HOJAS DE TRABAJO RELACIONADAS:

• Hoja de trabajo de la ley de Ohm
• Hoja de trabajo de resistencia específica de conductores