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Cómo analizar un circuito de resistores que cuenta con dos baterías

Transcripción del video

buenos días mi nombre es willy y estoy a cargo de desarrollar el contenido de la parte de ingeniería eléctrica de camp academy y por aquí tenemos un tweet de jane que nos pregunta nos podrías hacer un vídeo resolviendo problemas de circuitos complejos de física por ejemplo un problema que tenga más de una batería corriente simétricas etcétera algo similar a la siguiente pregunta así es que vamos a tratar de resolver este problema y te voy a enseñar cómo lo resolvería yo a ver echémosle un vistazo rápido por aquí tenemos dos baterías lo cual es un poquito inusual y luego por aquí tenemos dos resistor es pero que tienen el mismo valor 1.4 oms y luego hay un tercer resistor conectado y lo que nos preguntan es cuál es la corriente en este registro de aquí y esto es lo que estamos buscando y la forma en la que yo resuelvo este tipo de problemas es primero familiarizarme con el circuito tratar de imaginarme cómo fluye la corriente y qué es lo que está sucediendo y una buena forma de hacer eso es volver a dibujar este esquema y de esa forma permitir que mi mano y mi cabeza se aprendan muy bien cómo está construido todo este circuito así es que vamos a empezar dibujando las baterías por aquí tenemos dos baterías y como podemos ver aquí están conectadas eso es bastante interesante y luego cada una de esas baterías está conectada con un resistor y luego estos están conectados déjame checar si están conectados y luego se dan hacia el tercer resistor así es que aquí simplemente quitamos todas estas esquinas extrañas y puntos simplemente volvimos a dibujar este circuito pero con las típicas esquinas cuadradas a las que estoy súper acostumbrada y ahora le voy a poner todos sus valores por aquí tenemos 11 volts y además sabemos en este símbolo de batería que la línea corta es el extremo negativo a la larga es el extremo positivo y lo mismo sucede por aquí estas dos baterías están conectadas exactamente en la misma dirección y por cierto esta batería también tiene 11 volts lo cual va a resultar ser bastante interesante pero bueno a esta resistencia le vamos a llamar r 1 a esta r 2 y a esta de aquí r3 y lo que estamos buscando es cuál es esta corriente de aquí pero bueno antes de ponernos a hacer todo tipo de cálculos primero vamos a ver si podemos simplificar este circuito porque por ejemplo por aquí estoy notando que tenemos un pequeño truco observa estas dos baterías los dos extremos de estas baterías están conectados por lo que aquí tienen el mismo voltaje aunque no sabemos cuál es ese voltaje pero es el mismo para ambas baterías y además las dos baterías son de 11 voltios por lo que estos dos nuevos de aquí tienen exactamente el mismo voltaje ok porque los dos tienen el mismo voltaje con respecto a este nodo este nodo tiene 11 voltios menos con respecto a este nuevo y lo mismo este nodo tiene 11 voltios menos con respecto a este nodo entonces tienen el mismo voltaje y es que lo que me voy a imaginar es que voy a poner un cable entre estos dos nodos porque como los dos tienen el mismo voltaje que es 11 voltios menos que este novo entonces como no hay una diferencia de voltaje entre estos dos nodos no habría corriente en este cable ninguna corriente sería desviada de aquí para que me viceversa así es que como no afecta en nada del circuito de hecho lo voy a dibujar así la corriente fluye directamente hacia el resistor porque absolutamente nada de corriente se va a desviar en esta dirección y de la misma forma toda la corriente fluye hacia el resistor ninguna se desvía en este cable porque sabemos que estos dos nodos tienen exactamente el mismo potencial pero bueno es momento de volver a dibujar este circuito por aquí podemos observar que tenemos dos baterías cuyos extremos positivos están conectados y cuyos extremos negativos también están conectados es que en realidad están funcionando como una batería más grande vamos a volver a dibujar este circuito se ve más o menos así tenemos por aquí nuestra batería combinada más grande y está conectada con el resto del circuito y vamos a volver a poner por aquí la anotación para no confundirnos este sr1 este es r2 y este es r3 este circuito si se ve más sencillo no y de hecho vamos a seguir observándolo y simplificando todavía más porque aquí podemos observar que r1 y r2 están en paralelo tienen el mismo voltaje de entrada y de salida y eso significa que están en paralelo y pues sabemos muy bien cómo simplificar resistor es en paralelo sólo tenemos que usar la ecuación de resistor es en paralelo si tenemos todos resistor es en paralelo digamos el resistor uno se encuentra en paralelo con el resistor 2 la verdad es que acabo de inventar este símbolo pero lo que quiero decir es que estas dos rectas paralelas quieren decir que estos dos receptores se encuentran en paralelo y la fórmula para dos resistor es en paralelo es igual a r uno por r 2 entre r uno más r 2 así es que lo único que tenemos que hacer es sustituir estos valores ok y podemos ver por acá que tanto r 1 como r2 tienen el valor de 1.4 son iguales y esto va a provocar una cosa interesante no cree que las dos resistencias tengan el mismo valor cuando hablamos de resistencias en paralelo tiene un efecto interesante porque aquí entonces tenemos únicamente un valor r que es igual a r1 y r2 por lo que tenemos r por r entre 2 r r entonces podemos cancelar este con este 2 resistor es en paralelo cuando tienen la misma resistencia es igual a esa resistencia entre 2 y ahora si vamos a sustituir los valores r es 1.4 oms 1.4 oms entre 2 entre 2 que es igual a 0.7 oms esta es la resistencia equivalente a estos dos resistor es en paralelo así es que estamos en un muy buen momento para volver a dibujar este circuito tenemos por aquí nuestra batería compuesta y ahora en lugar de dibujar a los dos receptores en paralelo voy a dibujar a un resistor equivalente y luego por acá tenemos el resistor r3 por aquí nada ha cambiado y finalmente regresa se cierra el circuito llegando nuevamente a nuestra fuente de voltaje y ahora si pongamos nuevamente la anotación este resistor es 'el resistor r1 en paralelo con el resistor r2 este de aquí es el resistor r3 esta es la corriente que nos interesa calcular y por aquí este es el lado negativo este es el lado positivo y tiene 11 volts y ahora sí ya tenemos un circuito bastante sencillo y aquí podemos escribir los valores de estas resistencias r1 en paralelo con r 2 tiene 0.7 r3 por aquí nos están diciendo que tienen 2.7 oms 2.7 y ahora esto es tan sencillo que hasta podría hacerlo yo en mi cabeza simplemente tenemos dos resistor es en serie y la ley de ohm nos dice que el voltaje es igual a la intensidad por la resistencia esta es la forma de la ley de ohm de la que yo siempre me acuerdo pero si lo que yo quisiera fuera calcularla ahí es muy sencillo ok y la iv es la corriente la intensidad lo único que tenemos que hacer es dividir entre r y nos queda que y es igual al voltaje entre la resistencia y ahora lo que tenemos que hacer es sustituir estos valores así es que es igual al voltaje que es 11 volts 11 volts / la resistencia pero estamos buscando la resistencia de 2 resistor es en serie y para encontrar eso simplemente tenemos que sumar estas dos resistencias porque están en serie o sea que tenemos cero puntos 7 + 2.727 oms así es que tenemos que calcular 11 entre 3.4 y eso 11 entre 3.4 es igual a 3.235 porque esto es igual a 3.235 y muchos más decimales pero la unidad de esta corriente va a estar en amperes así es que listo ya terminamos esta es la respuesta nos piden que encontremos la corriente y ya la calculamos sabemos que la corriente y es igual a 3.2 amateurs y bueno de hecho podemos verificar cuál es la respuesta correcta aunque porque james nos mandó la respuesta la respuesta correcta es 3.23 52 9 enteros y así es que lo hicimos muy bien muchas gracias por escucharnos