Diagramas de circuitos de resistencias:comprensión de las conexiones y funciones

Acerca de los diagramas de circuitos de resistencias, las resistencias son uno de los componentes electrónicos más críticos de un dispositivo electrónico. Son componentes pasivos que limitan el flujo de corriente, proporcionan una caída de voltaje específica y actúan como cargas eléctricas para los circuitos.

Puede hacer una configuración de resistencias de diferentes maneras para lograr estos objetivos. Hay tres resistencias primarias en conexión en serie, resistencias en conexión en paralelo y combinaciones de resistencias en conexión en serie y en paralelo.

¡Este artículo cubrirá los tres tipos con diagramas que muestran cómo funcionan! ¡Empecemos!

1. Resistencias en conexión en serie

Las resistencias en conexiones en serie tienen dos o más resistencias conectadas de extremo a extremo con el mismo voltaje en todas ellas.

Cómo conectar resistencias en serie

Conecte los extremos de cada resistencia a una fuente de salida de energía, suponiendo que los cables tengan una resistencia insignificante. Las resistencias están en serie, por lo que si una tiene resistencia R1, la otra resistencia también tiene resistencia R2. La resistencia total es la suma de las valor de la resistencia individual; en este caso, usamos la Ley de Ohm para el cálculo.

Ley de Ohm en circuitos de resistencia en serie

La ley de Ohm establece que la corriente es directamente proporcional al voltaje en dos puntos de cualquier conductor. En nuestro caso, resistencias.

En el siguiente diagrama, tenemos un circuito simple con una serie de conexiones de resistencias. La primera resistencia tiene un valor de resistencia de R1 y la segunda resistencia tiene R2.

Según la Ley de Ohm; V=IR

V =Yo * R_t

Donde R_t aquí es nuestra resistencia efectiva de las resistencias conectadas en el circuito. El voltaje de la fuente (V) a través del circuito de la resistencia es el mismo que el voltaje. Además, las resistencias están en serie, por lo que tienen la misma caída de potencial. También podemos usar la Ley de Ohm para encontrar este valor.

Corriente y potencia en circuitos en serie

(Circuito de resistencia en serie)

En un circuito de resistencias en serie, la corriente total (I) es la misma entre todas las resistencias. Es decir, la corriente que circula por la resistencia_1 es la misma corriente que circulará por la resistencia_2. Además, la salida de corriente es igual a la proporcionada por la batería. Significativamente, si agrega más resistencias al circuito, el valor actual se reduce a lo largo del curso. Es porque las resistencias comparten igualmente la cantidad actual a pesar de su diferencia en resistencias.

Entonces, actual; Yo_t =Yo_1=Yo_2.

Del mismo modo, Actual, también soy =V/Rt

En otras palabras, el voltaje aplicado de la batería (V), dividido por la resistencia efectiva (Rt).

El poder se da por fórmula; P=V*I

En un circuito en serie, la diferencia de potencial aplicada es la suma total de los voltajes individuales en cada resistencia.

Por lo tanto, al calcular la energía eléctrica; P=V_total*I_total

Resistencia efectiva en un circuito en serie

La resistencia equivalente es la cantidad de resistencia que necesitaría una sola resistencia para igualar el efecto general de la colección de resistencias presentes en el curso.

En un circuito en serie simple, la resistencia total es igual a la suma del valor de la resistencia individual. Para aclarar, sume los valores de resistencia. Pero las resistencias también tienen la misma caída de potencial. Por ejemplo, en el circuito anterior, la ecuación de resistencia efectiva se da como;

Rtotal =R1 + R2 + R3

R_t =5Ω+ 10Ω+ 5Ω=20Ω

Aplicación de ejemplo

Limitación de corriente LED

(Diagrama del circuito de limitación de corriente LED)

Los LED tienen diferentes valores nominales de corriente; por lo tanto, cada uno necesita una corriente igual o menor que su clasificación. De lo contrario, se dañarán o destruirán si hay demasiado flujo de corriente a través del circuito. Es peligroso y puede provocar daños en los componentes o, lo que es peor, ¡un incendio! Por lo tanto, es mejor usar una conexión de resistencias en serie para proteger sus circuitos eléctricos. ¡La resistencia en serie limita la caída de voltaje máxima en el LED, lo que lo mantiene funcionando dentro de sus condiciones de operación seguras!

Resistencias en conexión en paralelo

Para resistencias en conexión en paralelo, un extremo de todas las resistencias se conecta a través de un cable estándar. Del mismo modo, todos los demás extremos se conectan a través de un cable estándar.

Cómo conectar resistencias en paralelo

(Diagrama de resistencias conectadas en paralelo)

En el ejemplo anterior, tenemos un circuito simple con una conexión en paralelo de resistencias. La conexión de resistencias en paralelo es diferente porque los extremos de cada resistencia no están conectados a una fuente de alimentación y, en cambio, comparten un punto como su conexión compartida. Además, suponga que los cables tienen una resistencia insignificante.

Diagramas de circuitos de resistencias– Ley de Ohm en circuito de resistencia en paralelo

Usamos la ley de Ohm para encontrar la corriente individual que fluye a través de cada resistencia en paralelo. Es porque la caída de potencial es igual en cada resistencia. En un caso donde el voltaje de salida es constante a través de cada resistencia, la corriente I=V/R

Diagramas de circuitos de resistencias– Corriente y potencia en circuitos paralelos

Para las resistencias en un circuito de configuración en paralelo, la caída de voltaje en las ramas paralelas es la misma. Además, la corriente que fluye por todo el circuito es la misma que la suma de la corriente individual que fluye por cada resistencia. Sin embargo, si agrega más resistencias al circuito, la resistencia general del circuito disminuye.

(División de corriente en conexión en paralelo)

Dado que la corriente total compartida se divide entre cada resistencia.

Entonces, aplique la ecuación actual I_t=I_1+I_2

Es decir, la corriente total que fluye en el circuito es igual a las corrientes divididas agregadas que fluyen a través de las resistencias.

La potencia total disipada por las resistencias se encuentra usando P=VI. Donde I es la corriente total en amperios y V es el voltaje en cada resistencia en paralelo. Los resistores con la resistencia más significativa reciben la corriente más baja, mientras que los resistores con la resistencia individual más pequeña obtienen la corriente más excelente.

Por lo tanto; P=VI

P =(I_1 + I_2) * V

Entonces, para cada resistencia, Resistor R_1 I1=V1/R1. Resistencia R_2 I2=V2/R2

Resistencia efectiva en un circuito en paralelo

El siguiente diagrama ayuda a explicar cómo encontrar la resistencia efectiva en un circuito paralelo.

(Diagrama esquemático que explica la resistencia efectiva)

Para calcular la resistencia equivalente, debemos comprender la regla de la unión según la ley del bucle de Kirchhoff. La resistencia total en un circuito de configuración en paralelo es la inversa de la suma de todas las resistencias inversas. Es decir; si tiene dos resistencias en una conexión en paralelo, el cálculo práctico de la resistencia se vuelve;

Las ecuaciones del circuito son las siguientes;

Dado que la corriente se divide en un cruce, de acuerdo con la regla del bucle, entonces I=I1+I2

Y, como V=I1R1 y I1R1=I2R2

Entonces, Actual, I =I_1+ I_2

=V1/R1+ V2/R2

Pero V es el mismo =V/R1+ V/R2

=V[ 1/R1+ 1/R2] =V/Req

1/Req=1/R1+ 1/R2

Además, Eq Resistencia Req=[1/R1+ 1/R2]⁻¹

Combinación de Resistencias en Conexión Serie y Paralelo

En una combinación de resistencias, algunas resistencias están en una configuración en serie mientras que otras están en estructuras paralelas.

Lo más importante, estos son más circuitos complejos de entender. El concepto central de encontrar resistencia en circuitos combinados es transformar todo el curso en un circuito de conexión en serie. Se realiza rápidamente aplicando la comprensión de la resistencia equivalente en un circuito paralelo a todo el circuito combinado.

Diagramas de circuitos de resistencias– Cómo combinar resistencias en serie y paralelo

(Circuito de combinación de resistencias)

Combinar resistencias en serie y en paralelo es bastante simple. Primero, todo lo que tiene que hacer es conectar R2 y R3 en paralelo. Luego, haga clic en los extremos de cada resistencia para crear un nodo. Ahora, agregue otra resistencia, R1, al nodo de conexión, como en el diagrama de arriba. Finalmente, conecte los extremos del cable a una fuente de alimentación. La resistencia total es la suma del valor de cada resistencia; en este caso, utilice la Ley de Ohm para los cálculos.

Diagramas de circuitos de resistencias– Corriente y potencia en la combinación de circuitos de resistencia en serie y en paralelo

La Corriente total es la suma de todas las corrientes individuales, y también lo es la potencia. Si varias resistencias están en paralelo, compartirán una fuente de voltaje de salida común. Es importante destacar que esto es asumiendo que tiene resistencia interna despreciable. También significa que el voltaje en cada resistencia será menor que si estuviera en serie.

(Resistencias en serie y paralelo)

Si tiene combinaciones de resistencias tanto en serie como en paralelo, tendrá que usar una variedad de divisiones de voltaje y corriente. Recuerda, son conexiones complejas de entender.

Utilice la forma combinada de la ley de Ohm para encontrar la corriente de salida total, donde I=V/R_total.

Esto significa que las resistencias conectadas comparten la corriente entre ellas.

La potencia total es la misma que en serie, pero cada resistencia disipa menos corriente y voltaje.

P=VI =(Vfuente/R_total) * I

Diagramas de circuitos de resistencias– Resistencia efectiva en circuitos serie y paralelo

(Combinación de circuito de resistencia en serie y en paralelo)

La resistencia equivalente de una combinación de resistencias depende de sus valores y de cómo se realicen las conexiones. Por lo tanto, la resistencia total en varios circuitos de resistencia en serie y en paralelo se encuentra usando la Ley de Ohm.

Primero, R_total =Req(Serie) + Req(Paralelo)

Entonces, Req paralelo=Req₂₃=(1/R2+ 1/R3)⁻¹

=(1/10Ω+ 1/10Ω)⁻¹ =5Ω

A continuación, las resistencias 2 y 3, que están en paralelo, ahora están en serie con R1.

Entonces, R-total=Req(serie) +Req(Paralelo)

Rt=5 Ω+ 5 Ω=10 Ω.

La combinación de resistencias en serie y en paralelo ayuda a controlar las corrientes y limita la caída de potencial en una carga eléctrica.

Diagramas de circuitos de resistencias:aplicación de ejemplo

(Diagrama del circuito del refrigerador)

En los circuitos frigoríficos existe una combinación de circuitos de resistencias. En el diagrama anterior, cuando se abre la puerta del refrigerador, la bombilla se atenúa. Es porque el motor de la nevera consume grandes cantidades de corriente. Como resultado, la bombilla recibe poca potencia y, por lo tanto, se oscurece cuando R1 en el circuito experimenta grandes caídas de voltaje. Las combinaciones de resistencias ayudan a limitar la cantidad máxima de corriente que pasa por el circuito. Al mismo tiempo, proporcionan reducciones de potencial específicas en las cargas eléctricas.

Resumen

En conclusión, hemos cubierto los tres tipos más comunes de diagramas de circuito de resistencia. Esperamos que ahora comprenda mejor los diferentes tipos de conexión y cómo funcionan.

¡Ahora puedes diseñar tus circuitos de resistencia! Si tiene más preguntas sobre cómo hacer esto, póngase en contacto con nosotros.