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Ingeniería eléctrica
Curso: Ingeniería eléctrica > Unidad 2
Lección 2: Circuitos de resistores- Resistores en serie
- Resistores en serie
- Resistores en paralelo (parte 1)
- Resistores en paralelo (parte 2)
- Resistores en paralelo (parte 3)
- Resistores en paralelo
- Conductancia en paralelo
- Resistores en serie y en paralelo
- Simplificar redes de resistores
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- Redes delta-estrella de resistencias
- Divisor de voltaje
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- Cómo analizar un circuito de resistores que cuenta con dos baterías
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Resistores en serie
Los resistores conectados uno después de otro están en serie. La resistencia total equivalente es la suma de los valores individuales de las resistencias. Escrito por Willy McAllister.
Los componentes están en serie si están unidos de extremo a extremo de esta manera:
Vamos a trabajar con resistores para revelar las propiedades de las conexiones en serie.
Resistores en serie
Los resistores están en serie cuando están conectados del extremo de salida de uno al extremo de entrada del otro y no hay otros cables que se ramifiquen de los nodos entre los componentes.
En la siguiente imagen, start text, R, 1, end text, start text, R, 2, end text y start text, R, 3, end text están en serie:
Los resistores en serie comparten la misma corriente.
Los resistores en la siguiente imagen no están en serie. Hay ramas adicionales que se alejan de los nodos entre los resistores. Si estas ramas conducen corriente (las flechas anaranjadas), entonces start text, R, 1, end text, start text, R, 2, end text y start text, R, 3, end text no comparten la misma corriente.
Propiedades de los resistores en serie
Aquí tenemos un circuito con resistores en serie:
La fuente de voltaje start text, V, end text, start subscript, start text, S, end text, end subscript está conectada a la cadena de resistores en serie. El voltaje v, start subscript, start text, S, end text, end subscript es un valor constante, pero todavía no conocemos la corriente i o como se divide v, start subscript, start text, S, end text, end subscript entre los tres resistores.
Las dos cosas que sí sabemos son:
- La suma de los tres voltajes de los resistores debe dar v, start subscript, start text, S, end text, end subscript.
- La corriente i fluye por los tres resistores.
Con este poco de información, y la ley de Ohm, podemos escribir estas tres expresiones:
Es suficiente para empezar. Al combinar las ecuaciones:
Podemos factorizar la corriente y juntar los resistores de un lado:
Como conocemos v, start subscript, start text, S, end text, end subscript, resolvemos para la incógnita i,
Esto se parece a la ley de Ohm para un solo resistor, excepto que los resistores en serie aparecen como una suma.
En conclusión:
Para los resistores en serie, la resistencia total es la suma de los resistores individuales.
Resistor equivalente en serie
Podemos imaginar un nuevo resistor más grande equivalente a la suma de los resistores en serie. Es equivalente en el sentido de que, para un resistor start text, V, end text, start subscript, start text, S, end text, end subscript dado, fluye la misma corriente start color #11accd, i, end color #11accd.
Puede que escuches esta expresión del argot para explicar lo que está pasando: desde la "perspectiva" de la fuente de voltaje, los tres resistores en serie "se ven como" un resistor equivalente más grande. Esto significa que la corriente, start color #11accd, i, end color #11accd, proporcionada por la fuente de voltaje es la misma en ambos casos.
Si tienes varios resistores en serie, la forma general de la resistencia en serie equivalente es
El voltaje se distribuye entre los resistores en serie
Averiguamos la corriente i a lo largo de la conexión en serie. Nos falta averiguar el voltaje a lo largo de los resistores individuales.
Hazlo mediante la aplicación de la ley de Ohm en los resistores individuales.
Esto se vuelve más interesante si haces un ejemplo, con números reales. Te aliento a probarlo por tu cuenta antes de revelar la respuesta.
start text, P, R, O, B, L, E, M, A, space, 1, end text
a. ¿Cuál es la corriente start color #11accd, i, end color #11accd y cuáles son los voltajes a través de los tres resistores?
a. ¿Cuál es la corriente start color #11accd, i, end color #11accd y cuáles son los voltajes a través de los tres resistores?
b. Muestra que los voltajes individuales de los resistores suman start text, V, end text, start subscript, start text, S, end text, end subscript.
Reflexión
Con base en los voltajes de los resistores que recién calculaste:
Resumen
Los resistores en serie comparten la misma corriente.
Esta es la suma de los resistores en serie:
El voltaje se distribuye entre los resistores en serie. El resistor más grande tiene el mayor voltaje.
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No entiendo por que el resistor mas grande tiene un mayor voltaje, acaso no deberia ser reducida?(3 votos)
Por eso, al tener mas voltaje; o mas tensión, quiere decir que soporta mayor cantidad de este.(6 votos)
la corriente no debe ir en direccion contraria de la direccion de la fuente de voltaje(0 votos)- No. Eso ocurre en cada resistor, no en la fuente (la caída de tensión sobre el resistor tiene sentido opuesto a la corriente que circula por el mismo).(3 votos)
¿Por qué la intensidad de corriente es igual en todos los resistores?(0 votos)
La corriente es el flujo de electrones por unidad de tiempo, y dado que el circuito está cerrado, al ser un sistema ideal, no hay forma de que la corriente que pase por un resistor, no pase por los demás (no hay forma de que se "escape o fugue" para otro lado.
Una forma de verlo, es con la siguiente analogía: digamos que la corriente es la cantidad de agua que fluye, por unidad de tiempo. Las resistencias, un camina más angosto por donde el agua pasará. Entonces, si al inicio, la batería lanza 1 litro de agua por segundo (corriente), al viajar por diferentes caminos angostos (resistencias), la misma cantidad de agua pasará por cada camino, dado que no hay forma de que esa agua se vaya para otro lado...por tanto, la corriente será la misma, si y solo si, los resistores están en serie.(1 voto)