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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 cam academy y por aquí tenemos un tweet de jane que nos pregunta nos podrías hacer un video resolviendo problemas de circuitos complejos de física por ejemplo un problema que tengan más de una batería corrientes 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 derecha mosley 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 esto es lo que estamos buscando 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 éstos están conectados déjame checar si están conectados y luego se dan hacia el tercer resistor así es que aquí simplemente quitamos todos 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 y la línea 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 r1 a esta red 2 y a ésta 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 hoy no sabemos cuál es el 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 volteos 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 así 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 ni viceversa así es que como no afecta en nada al circuito de hecho lo voy a dibujar así la corriente fluye directamente hacia él resistor porque absolutamente en nada de corrientes 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 bolt para dibujar este circuito por aquí podemos observar que tenemos dos baterías cuyos extremos positivos están conectados y cuyos extremos negativos también están conectados así 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 es el de uno esté seré 2 y este es el reto es 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 res historias en paralelo sólo tenemos que usar la ecuación de res historias en paralelo tenemos torres historias 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 verticales quieren decir que estos dos historias se encuentran en paralelo y la fórmula para dos historias en paralelo es igual r uno por r2 / r uno más r2 así es que lo único que tenemos que hacer es sustituir estos valores que hoy podemos ver por acá que tanto r1 como r2 tienen el valor de 1.433 o va a provocar una cosa interesante 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 la r1 y r2 por lo que tenemos r por ere entre 2 r2 rr entonces podemos un celular este con este 2 resistor es en paralelo cuando tienen la misma resistencia es igual a esa resistencia entre douz y ahora sí vamos a sustituir los valores rs 1.4 oms 1.4 oms entre dos entre dos que es igual a 0.7 oms esta es la resistencia equivalente a estos dos requisitorias en paralelo si 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 les historias en paralelo voy a dibujar a un resistor equivalente y luego por acá tenemos al 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 receptor 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 goltz y ahora sí ya tenemos un circuito bastante sencillo y aquí podemos escribir los valores de estas resistencias r1 en paralelo con el re dos tiene 0.7 oms r3 por aquí nos están diciendo que tiene dos puntos 7-11 2.7 oms y ahora esto es tan sencillo que ésta 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 y es muy sencillo y la y 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 hace es que iu es igual al voltaje que es 11 volts 11 volts entre 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 más de 2.7 2.7 oms días que tenemos que calcular 11 entre 3.4 y eso ver 11 entre 3.4 es igual a 3.235 por keith esto es igual a 3.235 y muchos más decimales pero la unidad de esta corriente va a estar en am pers así es que el listo ya terminamos esta es la respuesta nos piden que encontremos la corriente y y yala calculamos sabemos que la corriente y es igual a 3.2 antes y bueno de hecho podemos verificar cuál es la respuesta correcta porque james nos mandó la respuesta y la respuesta correcta es 3.23 52 9 antes que ellas es que lo hicimos muy bien muchas gracias por escucharnos