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Circuitos mixtos

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  • 1. CIRCUITOS MIXTOS Ya conocemos dos tipos de circuitos a) Circuitos en serie a. La corriente es igual para todos b. El voltaje total se reparte b) Circuitos en paralelo a. El voltaje es igual para todos b. La corriente total se reparte Hay circuitos más complejos, se llaman circuitos mixtos y combinan uniones en serie y en paralelo. Para resolverlos hay que seguir un procedimiento, no es difícil pero sí se hace un poco más largo. Es como sumar cien números, es largo, pero no difícil. Es muy importante ser ordenado, si no es muy fácil equivocarse. Vamos a hacer dos ejemplos sencillos, aunque un circuito con muchas más resistencias se haría igual… simplemente se alargaría el asunto. Después de leer este documento, podrías hacer este circuito… aunque te llevaría un ratejo. No te preocupes, vamos con los ejemplos sencillos.
  • 2. Ejemplo 1 Paso 1 Cálculo de RT Hay que ir simplificando el circuito por pasos Usando la fórmula de serie o paralelo según estén las resistencias. SERIE PARALELO Requivalente = R+R’ RR RR R eequivalent ′+ ′⋅ = Empecemos a simplificar Las dos resistencias de arriba están en serie y pueden sustituirse por su resistencia equivalente. De esta forma Ra = R1+ R2 Ra = 4700 + 6800 Ra = 11.5 kΩ Las resistencias “nuevas” que nos van apareciendo las vamos llamando a, b, c… hasta que sólo quede una que la llamaremos “resistencia total”, RT Seguimos con el proceso de simplificación Ahora las dos resistencias que nos quedan están en paralelo, así que usaremos la fórmula correspondiente para simplificarlas. Como ya sólo quedará una, en vez de Rb la llamaremos “total”. RT = 1.33 kΩ Paso 2 Cálculo de IT Una vez que el circuito está simplificado el cálculo de la corriente total es sencillo IT = VT / RT 150011500 150011500 + ⋅ =TR 3 3 RR RR R a a T + ⋅ =
  • 3. IT = 9 / 1330 IT = 0.00677 A Paso 3 DESPLEGAMOS Ahora toca, “desplegar” el circuito. Hay que hacer tantos pasos de “vuelta” como hicimos de “ida” En este caso sólo dos. En este proceso iremos averiguando los voltajes y corrientes que pasan por cada resistencia. En cada paso desaparece una resistencia y aparecen dos nuevas. Las llamaremos madre e hijas. De las dos cosas (V,I) una se va a “heredar” y la otra la calcularemos con la ley de Ohm. EN SERIE EN PARALELO Heredamos la Corriente Heredamos el Voltaje Calculamos el Voltaje Calculamos la Corriente NUESTRO CASO
  • 4. ¿Cómo desplegamos en este caso? En paralelo Por lo tanto,,, El voltaje se hereda (El voltaje de cada resistencia-hija será el de la madre) Va = VT V3 = VT Va = 9 V V3 = 9 V La corriente la calculamos (Usando la ley de Ohm) Ia = Va / Ra I3 = V3 / R3 Ia = 9 / 11500 I3 = 9 / 1500 Ia = 0.000783 A I3 = 0.006 A Ahora desplegamos de nuevo ¿Cómo desplegamos? En serie La corriente se hereda (las hijas de la madre) I1 = Ia I2 = Ia I1 = 0.000783 A I2 = 0.000783 A El voltaje lo calculamos (con la ley de Ohm) V1 = I1 · R1 V2 = I2 · R2 V1 = 0.000783 ·4700 V2 = 0.000783 ·6800 V1 = 3.68 V V2 = 5.32 V Si te fijas, en cada paso lo que tienes que calcular de las hijas (V o I) suma el total que tenía la madre. Podríamos decir que una cosa se hereda y la otra se reparte. Resumiendo. 1. Calculamos RT
  • 5. a. Simplificando en Serie y en Paralelo, según estén 2. Calculamos IT a. Usando la ley de Ohm 3. Desplegamos lo que simplificamos a. Volvemos haciendo los mismos pasos b. En cada paso averiguamos I, V c. Uno lo heredamos y otro lo calculamos i. En Paralelo 1. Heredamos voltaje 2. Calculamos (repartimos) corriente ii. En Serie 1. Heredamos corriente 2. Calculamos (repartimos) voltaje Ejemplo 2 Como ya has visto la explicación, iremos más ligeros. R1 = 4700 Ω R2 = 6800 Ω R3 = 1500 Ω VT = 9 V Paso 1. Cálculo de RT 32 32 RR RR Ra + ⋅ = Ra = 1.23 kΩ Ra = R1+ Ra Ra = 4700 + 1230 Ra = 5930 kΩ Paso 2 Cálculo de IT IT = VT / RT IT = 9 / 5930 IT = 0.00152 A Paso 3 DESPLEGAMOS 15006800 15006800 + ⋅ =aR
  • 6. Madre: RT Hijas: R1 y Ra Abrimos en Serie Heredo Corriente I1 = IT Ia = IT I1 = 0.00152 A I2 = 0.00152 A Calculo Voltaje V1 = I1 · R1 V2 = I2 · R2 V1 = 0.00152 ·4700 V2 = 0.00152 ·1230 V1 = 7.14 V V2 = 1.87 V Madre: Ra Hijas: R2, R3 Abrimos en paralelo Heredo Voltaje V2 = Va V3 = Va Va = 1.87 V V3 = 1.87 V Calculo Corriente I2 = V2 / R2 I3 = V3 / R3 I2 = 1.87 / 6800 I3 = 1.87 / 1500 I2 = 0.000275 A I3 = 0.00125 A
  • 7. Madre: RT Hijas: R1 y Ra Abrimos en Serie Heredo Corriente I1 = IT Ia = IT I1 = 0.00152 A I2 = 0.00152 A Calculo Voltaje V1 = I1 · R1 V2 = I2 · R2 V1 = 0.00152 ·4700 V2 = 0.00152 ·1230 V1 = 7.14 V V2 = 1.87 V Madre: Ra Hijas: R2, R3 Abrimos en paralelo Heredo Voltaje V2 = Va V3 = Va Va = 1.87 V V3 = 1.87 V Calculo Corriente I2 = V2 / R2 I3 = V3 / R3 I2 = 1.87 / 6800 I3 = 1.87 / 1500 I2 = 0.000275 A I3 = 0.00125 A

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