Los problemas de circuitos en paralelo se pueden resolver fácilmente si comprende las fórmulas y los principios básicos de los circuitos en paralelo. Si 2 o más obstáculos están conectados uno al lado del otro, la corriente eléctrica puede "elegir" un camino (al igual que un automóvil tiende a cambiar de carril y conducir uno al lado del otro si una carretera de 1 carril se divide en 2 carriles). Después de estudiar este artículo, podrá calcular el valor de voltaje, corriente y resistencia para 2 o más resistencias conectadas en paralelo.
Fórmula básica
- Fórmula de resistencia total RT circuito paralelo: 1/RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + …
- El valor de la tensión eléctrica en cada rama de un circuito en paralelo es siempre el mismo: VT = V1 = V2 = V3 = …
- Valor de la corriente eléctrica total IT = Yo1 + Yo2 + Yo3 + …
- Fórmula de la ley de Ohm: V = IR
Paso
Parte 1 de 3: Comprensión de los circuitos en paralelo
Paso 1. Identifique los circuitos en paralelo
Un circuito paralelo tiene 2 o más ramas, todas las cuales se originan en el punto A y van al punto B. Una sola corriente de electrones se divide en muchas ramas y luego se vuelve a unir. La mayoría de los problemas de circuitos en paralelo preguntan el valor del voltaje total, la resistencia o la corriente eléctrica en el circuito (del punto A al punto B).
Los componentes que se “ensamblan en paralelo” se ubican cada uno en una rama separada
Paso 2. Comprender la resistencia y la corriente eléctrica en circuitos en paralelo
Imagine una autopista que tiene varios carriles y cabinas de peaje en cada carril, lo que ralentiza el tráfico de vehículos. La creación de un nuevo carril proporciona un carril adicional para los automóviles, de modo que el tráfico fluya con mayor suavidad, aunque también se construya una caseta de peaje en el nuevo carril. Entonces, al igual que en un circuito paralelo, agregar una nueva rama proporciona una nueva ruta para la corriente eléctrica. Independientemente de la cantidad de resistencia en la nueva rama, la resistencia total disminuye y el amperaje total aumenta.
Paso 3. Sume el amperaje de cada rama para encontrar el amperaje total
Si se conoce el amperaje de cada rama, súmelo para obtener el amperaje total. La corriente eléctrica total es la cantidad de corriente eléctrica que fluye a través del circuito después de que todas las ramas vuelven a estar juntas. La fórmula de la corriente eléctrica total: IT = Yo1 + Yo2 + Yo3 + …
Paso 4. Calcule el valor de resistencia total
Para averiguar el valor de resistencia total RT circuito paralelo, usa la ecuación 1/RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 +… Cada R en el lado derecho de la ecuación representa el valor de resistencia en 1 rama de un circuito paralelo.
- Ejemplo: un circuito tiene 2 resistencias conectadas en paralelo, cada una con un valor de 4Ω. 1/RT = 1/ 4Ω + 1/ 4Ω → 1/RT = 1/ 2Ω → RT = 2Ω. En otras palabras, dos ramas que tienen la misma resistencia son dos veces más fáciles de atravesar que una sola rama.
- Si una rama no tiene resistencia (0Ω), toda la corriente eléctrica pasará a través de esa rama, por lo que el valor de resistencia total = 0.
Paso 5. Comprenda qué es el voltaje
El voltaje es la diferencia de potencial eléctrico entre 2 puntos. Dado que compara 2 puntos en lugar de medir la trayectoria del flujo, el valor de voltaje sigue siendo el mismo en cualquier rama. VT = V1 = V2 = V3 = …
Paso 6. Utilice la ley de Ohm
La ley de Ohm describe la relación entre el voltaje V, la corriente I y la resistencia R: V = IR. Si se conocen dos de los tres valores, use esta fórmula para encontrar el tercer valor.
Asegúrese de que cada valor provenga de la misma parte de la serie. Además de encontrar el valor en una rama (V = I1R1), La ley de Ohm también se puede utilizar para calcular el valor total del circuito (V = ITRT).
Parte 2 de 3: Ejemplos de preguntas
Paso 1. Haga una tabla para registrar el recuento
Si un problema de circuito paralelo solicita más de un valor, la tabla le ayuda a organizar la información. El siguiente es un ejemplo de una tabla de circuitos en paralelo con 3 ramas. Las ramas a menudo se escriben como R seguida de un número escrito en letra pequeña y ligeramente hacia abajo.
| R1 | R2 | R3 | Total | Unidad | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | voltio | ||||
| I | amperio | ||||
| R | ohm |
Paso 2. Complete los valores conocidos
Por ejemplo, un circuito en paralelo usa una batería de 12 voltios. Este circuito tiene 3 ramas paralelas, cada una con resistencias de 2Ω, 4Ω y 9Ω. Escriba en la tabla todos los valores conocidos:
| R1 | R2 | R3 | Total | Unidad | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | Paso 12. | voltio | |||
| I | amperio | ||||
| R | Paso 2. | Paso 4. | Paso 9. | ohm |
Paso 3. Copie los valores de voltaje de la red en cada rama
Recuerde, el valor del voltaje en todo el circuito es el mismo que el valor del voltaje en cada rama de un circuito paralelo.
| R1 | R2 | R3 | Total | Unidad | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | Paso 12. | Paso 12. | Paso 12. | Paso 12. | voltio |
| I | amperio | ||||
| R | 2 | 4 | 9 | ohm |
Paso 4. Utilice la fórmula de la ley de Ohm para encontrar el amperaje de cada rama
Cada columna de la tabla consta de voltaje, corriente y resistencia. Es decir, siempre se puede encontrar un valor desconocido siempre que se conozcan otros dos valores en la misma columna. Recuerde, la fórmula de la ley de Ohm es V = IR. El valor desconocido en nuestro ejemplo es la corriente eléctrica. Entonces, la fórmula se puede cambiar a I = V / R
| R1 | R2 | R3 | Total | Unidad | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | 12 | 12 | 12 | 12 | voltio |
| I | 12/2 = 6 | 12/4 = 3 | 12/9 = ~1, 33 | amperio | |
| R | 2 | 4 | 9 | ohm |
Paso 5. Calcule la corriente eléctrica total
La corriente eléctrica total es fácil de encontrar porque es la suma de las corrientes de cada rama.
| R1 | R2 | R3 | Total | Unidad | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | 12 | 12 | 12 | 12 | voltio |
| I | 6 | 3 | 1, 33 | 6 + 3 + 1, 33 = 10, 33 | amperio |
| R | 2 | 4 | 9 | ohm |
Paso 6. Calcule la resistencia total
La resistencia total se puede calcular de dos formas. La línea de valor de resistencia se puede utilizar para calcular la resistencia total con la ecuación 1/RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3. Sin embargo, la resistencia total a menudo es más fácil de calcular con la fórmula de la Ley de Ohm que usa los valores totales de V e I. Para calcular la resistencia, cambie la fórmula de la ley de Ohm a R = V / I
| R1 | R2 | R3 | Total | Unidad | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | 12 | 12 | 12 | 12 | voltio |
| I | 6 | 3 | 1, 33 | 10, 33 | amperio |
| R | 2 | 4 | 9 | 12 / 10, 33 = ~1.17 | ohm |
Parte 3 de 3: Variaciones del problema
Paso 1. Calcule la potencia eléctrica
Al igual que en otros circuitos, la potencia eléctrica se puede calcular mediante la ecuación P = IV. Si se ha calculado la potencia en cada rama, la potencia total PT igual a la suma de las potencias de cada rama (P1 + P2 + P3 + …).
Paso 2. Calcule la resistencia total de un circuito paralelo de dos puntas
Si un circuito en paralelo tiene solo dos resistencias, la fórmula para la resistencia total se puede simplificar a:
RT = R1R2 / (R1 + R2)
Paso 3. Calcule la resistencia total si los valores de todas las resistencias son iguales
Si todas las resistencias en un circuito en paralelo tienen el mismo valor, la fórmula para la resistencia total se vuelve mucho más simple: RT = R1 / N. N es el número de resistencias en el circuito.
Ejemplo: dos resistencias de igual valor conectadas en paralelo proporcionan la resistencia total de una resistencia. Ocho barreras de igual valor proporcionan la resistencia total de una resistencia
Paso 4. Calcule la corriente eléctrica en la rama del circuito paralelo sin usar voltaje
Una ecuación conocida como Ley de corriente de Kirchhoff permite encontrar el valor del amperaje de cada rama incluso si no se conoce el voltaje del circuito. Sin embargo, se debe conocer la resistencia de cada rama y la corriente total del circuito.
- Circuito paralelo con 2 resistencias: I1 = YoTR2 / (R1 + R2)
- Circuito paralelo con más de 2 resistencias: para calcular I1, encuentre la resistencia total de todas las resistencias excepto R1. Utilice la fórmula de resistencia del circuito paralelo. Luego, use la fórmula anterior, con su respuesta escrita como R2.
Consejos
- Si está trabajando en un problema de circuito mixto (serie-paralelo), calcule primero la parte paralela. A continuación, solo necesita calcular la parte de la serie, que es mucho más fácil.
- En un circuito paralelo, el voltaje es el mismo en todas las resistencias.
- Si no tiene una calculadora, la resistencia total en algunos circuitos puede ser difícil de calcular usando el valor R.1, R2etc. Si este es el caso, use la fórmula de la Ley de Ohm para calcular el amperaje de cada rama.
- La fórmula de la ley de Ohm también se puede escribir E = IR o V = AR; diferentes símbolos, pero el significado es el mismo.
- La resistencia total también se conoce como "resistencia equivalente".
