lunes, 6 de febrero de 2012

Cargas en serie y en paralelo

En un circuito de corriente continua, una carga suele ser representada mediante una resistencia. Para una tensión determinada, la corriente queda determinada por el valor de la resistencia según vimos en la Ley de Ohm.

Las cargas se pueden conectar en serie o en paralelo.

Es fácil calcular la resistencia total de una conexión en serie de varias resistencias. La resistencia total es simplemente la suma de los valores de cada una de las resistencias en el circuito en serie.



Rtotal = R1+R2+R3
La corriente por el circuito
I = V / Rtotal

La tensión V se distribuye entre las resistencias, en forma proporcional al valor de cada una. Si una de las resistencias es mucho mayor que las restantes, la mayor parte de la tensión caerá sobre dicha resistencia. Si las tres resistencias fueran iguales, la tensión sobre cada resistencia sería la tercera parte de la tensión total.

La fórmula de la tensión sobre R1es:
V1 = V x R1 / Rtotal

Como ya dijimos en aportes anteriores, la gran mayoría de las fuentes de alimentación son fuentes de voltaje (baterías, pilas, fuentes de laboratorio, la red de tensión alterna que llega a nuestros domicilios).

La conexión de cargas mas lógica a una fuente de tensión es la conexión en paralelo.

La conexión de cargas en paralelo tiene las siguientes ventajas:
  • Se puede desconectar cada carga en forma independiente
  • Todas las cargas reciben la misma tensión: la tensión de la fuente.

Existe una fórmula para calcular la resistencia equivalente en paralelo de varias resistencias. Sin embargo, usaremos ahora un enfoque más sencillo.

La corriente total que entrega la fuente de alimentación es igual a la suma de las corrientes consumidas por cada una de las cargas. Veamos en el circuito siguiente:


La corriente total medida por el amperímetro será la suma de las corrientes consumidas por cada una de las lámparas. Si todos los interruptores están cerrados, y el consumo de una lámpara es i, el amperímetro medirá 4i. En números, si cada lámpara consume 1A, el consumo total medido por el amperímetro "A" será de 4A. En cualquier momento se podrá abrir alguno, varios o todos los interruptores, y la corriente total cambiará de modo acorde. Si sólo dos interruptores están cerrados, mediremos 2A de consumo total. 

Como dijimos, la ventaja de este circuito es que todas las lámparas "ven" la misma tensión aplicada, y que podemos conectar o desconectar cada una en forma independiente.


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