Circuitos divisores de corriente y fórmula del divisor de corriente

Un circuito paralelo a menudo se denomina divisor de corriente por su capacidad para proporcionar o dividir la corriente total en partes fraccionarias.

Para entender lo que esto significa, analicemos primero un circuito paralelo simple, determinando las corrientes de rama a través de resistencias individuales

Sabiendo que los voltajes en todos los componentes en un circuito paralelo son los mismos, podemos completar nuestra tabla de voltaje / corriente / resistencia con 6 voltios en la fila superior:

Usando la ley de Ohm (I =E / R) podemos calcular la corriente de cada rama:

Sabiendo que las corrientes derivadas se suman en circuitos en paralelo para igualar la corriente total, podemos llegar a la corriente total sumando 6 mA, 2 mA y 3 mA:

El paso final, por supuesto, es calcular la resistencia total. Esto se puede hacer con la Ley de Ohm (R =E / I) en la columna "total", o con la fórmula de resistencia en paralelo de las resistencias individuales. De cualquier manera, obtendremos la misma respuesta:

Una vez más, debería ser evidente que la corriente a través de cada resistencia está relacionada con su resistencia, dado que el voltaje en todas las resistencias es el mismo. En lugar de ser directamente proporcional, la relación aquí es de proporción inversa. Por ejemplo, la corriente a través de R ₁ es el doble de la corriente a través de R ₃ , que tiene el doble de resistencia que R ₁ .

Si tuviéramos que cambiar la tensión de alimentación de este circuito, encontramos que (¡sorpresa!) Estas relaciones proporcionales no cambian:

Cálculo de relaciones actuales

La corriente a través de R ₁ sigue siendo exactamente el doble que el de R ₃ , a pesar de que el voltaje de la fuente ha cambiado. La proporcionalidad entre las diferentes corrientes de rama es estrictamente una función de la resistencia.

También recuerda a los divisores de voltaje el hecho de que las corrientes de derivación son proporciones fijas de la corriente total. A pesar del aumento de cuatro veces en el voltaje de suministro, la relación entre cualquier corriente de derivación y la corriente total permanece sin cambios:

Ahora podemos ver por nosotros mismos el punto que hicimos al principio de esta página:un circuito paralelo a menudo se llama divisor de corriente por su capacidad para proporcionar o dividir la corriente total en partes fraccionarias.

La fórmula del divisor actual

Con un poco de álgebra, podemos derivar una fórmula para determinar la corriente de la resistencia en paralelo dada nada más que la corriente total, la resistencia individual y la resistencia total:

La relación entre la resistencia total y la resistencia individual es la misma relación entre la corriente individual (rama) y la corriente total. Esto se conoce como la fórmula del divisor actual , y es un método abreviado para determinar las corrientes de derivación en un circuito en paralelo cuando se conoce la corriente total.

Ejemplo de fórmula de divisor actual

Usando el circuito paralelo original como ejemplo, podemos volver a calcular las corrientes de derivación usando esta fórmula, si comenzamos conociendo la corriente total y la resistencia total:

Si se toma el tiempo de comparar las dos fórmulas divisorias, verá que son notablemente similares. Sin embargo, observe que la relación en la fórmula del divisor de voltaje es R _n (resistencia individual) dividido por R _Total y cómo la relación en la fórmula del divisor actual es R _Total dividido por R _n :

Fórmula del divisor de corriente frente a la fórmula del divisor de voltaje

Es bastante fácil confundir estas dos ecuaciones, haciendo retroceder las relaciones de resistencia. Una forma de ayudar a recordar la forma correcta es tener en cuenta que ambas relaciones en las ecuaciones del divisor de voltaje y corriente deben ser menores que uno. Después de todo, estos son divisores ecuaciones, no multiplicador ecuaciones! Si la fracción está al revés, proporcionará una proporción mayor que uno, lo cual es incorrecto.

Sabiendo que la resistencia total en un circuito en serie (divisor de voltaje) es siempre mayor que cualquiera de las resistencias individuales, sabemos que la fracción para esa fórmula debe ser R _n más de R _Total . Por el contrario, sabiendo que la resistencia total en un circuito paralelo (divisor de corriente) es siempre menor que cualquiera de las resistencias individuales, sabemos que la fracción para esa fórmula debe ser R _Total sobre R _n .

Aplicación de ejemplo de circuito divisor de corriente:circuito de medidor eléctrico

Los circuitos divisores de corriente también encuentran aplicación en circuitos de medidores eléctricos, donde se desea que una fracción de la corriente medida se dirija a través de un dispositivo de detección sensible. Usando la fórmula del divisor de corriente, la resistencia de derivación adecuada se puede dimensionar para proporcionar la cantidad justa de corriente para el dispositivo en cualquier instancia dada:

REVISAR:

• Los circuitos en paralelo proporcionan, o "dividen", la corriente total del circuito entre las corrientes de rama individuales, siendo las proporciones estrictamente dependientes de las resistencias:I _n =I _Total (R _Total / R _n )

HOJAS DE TRABAJO RELACIONADAS:

• Hoja de trabajo de circuitos divisores de corriente