Todo lo que necesitas saber sobre la intensidad en circuitos paralelos

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Entendiendo la estructura de los circuitos paralelos

La conexión en paralelo en circuitos, se caracteriza por unir elementos a través de dos puntos en común, lo que hace que reciban la misma cantidad de voltaje. Como resultado, cada componente funciona de manera independiente al resto.

Trayectoria de la electricidad en los circuitos conectados en paralelo

En primer lugar, es necesario destacar que todos los electrones que alcanzan el punto A deben continuar su recorrido, y se dividen en tres ramas para luego unirse en el punto B. No es posible que los electrones se acumulen en A, por lo que la cantidad de electrones que llegan a este punto por segundo es equivalente a la intensidad total (It).

Calculando la resistencia equivalente de circuitos en paralelo un ejercicio práctico

La resistencia equivalente de un conjunto de resistencias en paralelo es igual a la suma de las inversas de sus valores individuales. En otras palabras, la resistencia equivalente es la inversa de la suma de las inversas. Esta fórmula se basa en el concepto de que, al estar conectadas en paralelo, las resistencias se suman como fracciones, en lugar de sumarse como números enteros.

Por ejemplo, si tenemos dos resistencias con valores de 6 Ω y 12 Ω en un circuito en paralelo, la resistencia equivalente sería de 4 Ω, ya que 1/6 + 1/12 es igual a 2/4, que a su vez es igual a 1/4 (la inversa de 4).

Este principio es muy útil en el diseño de circuitos eléctricos, ya que nos permite calcular la resistencia equivalente de un conjunto de resistencias en paralelo sin necesidad de desarmar el circuito. Además, al tener en cuenta que la resistencia equivalente es la suma de las inversas, se puede deducir la resistencia total del circuito en paralelo de manera sencilla.

Resolución de ecuaciones usando la ley de Ohm

Es importante tener en cuenta que la intensidad de corriente en la rama superior se rige por la ley de Ohm, lo que significa que es igual a la diferencia de potencial entre los puntos A y B, dividida por el valor de la resistencia:

Este mismo concepto se aplica a las otras ramas del circuito, lo que implica que las intensidades en ellas serán iguales a la tensión entre sus extremos, dividida por el valor de cada resistencia:

Sin embargo, es importante señalar que la intensidad total del circuito, representada por la letra I, es la suma de las intensidades de todas las ramas:

Circuitos paraleloseditar

Cuando varios componentes se conectan en paralelo, comparten la misma diferencia de potencial (voltaje) a ambos extremos. Esta diferencia de potencial es igual en magnitud y polaridad para todos los componentes. En otras palabras, la misma tensión se aplica a cada uno de ellos.

Además, la corriente total en un circuito paralelo es la suma de las corrientes en cada componente individual, según la ley de corriente de Kirchhoff.

Si deseas encontrar la resistencia total de un circuito con varios componentes, debes sumar los recíprocos de las resistencias Ri de cada uno de ellos y luego tomar el recíproco del resultado. De esta forma, obtendrás una resistencia total que siempre será menor que la resistencia más pequeña en el circuito.

Es importante tener en cuenta que la conductancia eléctrica G es el inverso de la resistencia, por lo que la expresión para la conductancia total en un circuito paralelo de resistencias es:

Gt = (1/R1) + (1/R2) + ... + (1/Rn)

Donde R1, R2, ... Rn son las resistencias individuales de cada componente en el circuito.

Combinando conductanciaseditar

Las leyes de circuito de Kirchhoff son fundamentales para comprender la combinación de conductancias. A partir de ellas, podemos deducir las reglas correspondientes. Por ejemplo, cuando dos conductancias G1 y G2 están conectadas en paralelo, el voltaje a través de ellos es igual. Además, la ley actual de Kirchhoff (KCL) establece que la corriente total es:

Por otro lado, si las conductancias G1 y G2 están en serie, la corriente que fluye a través de ambas es la misma. Según la Ley de Voltaje de Kirchhoff, el voltaje total será la suma de los voltajes a través de cada conductancia individual:

Aplicacioneseditar

Un uso común de los circuitos en serie en la electrónica de consumo es en las baterías. Se pueden utilizar varias celdas que estén conectadas en serie para obtener un voltaje de operación adecuado para dispositivos como linternas o controles remotos. Por ejemplo, si se conectan en serie dos celdas de zinc desechables, se obtiene un voltaje de 3 admicibles para alimentar estos dispositivos. También se pueden usar múltiples celdas de iones de litio conectadas en serie en un paquete de baterías para herramientas eléctricas de mano, obteniendo así un voltaje de 48 voltios.

Antiguamente, se solían utilizar circuitos en serie para la iluminación en trenes eléctricos de unidades múltiples. Se conectaban varias bombillas (ocho en total) en serie, junto con una resistencia, para obtener la alimentación adecuada a partir de una tensión mayor (en este ejemplo, 600 voltios). Sin embargo, esta práctica fue reemplazada por generadores de motor y dispositivos de estado sólido.

La disposición de vasos sanguíneos en un órgano también puede ser interpretada como una serie de resistencias. En este caso, cada órgano está suministrado por una arteria grande, que se divide en arterias más pequeñas, luego en arteriolas, capilares y finalmente venas. La resistencia total de este sistema es la suma de todas las resistencias individuales: Rtotal = R arteria + R arteriolas + R capilaries. Se ha observado que la mayor resistencia en esta serie es aportada por las arteriolas (según la ecuación planteada).

Circuitos de serieeditar

Los circuitos en serie son conocidos como acoplados por corriente o en cadena. La particularidad de estos circuitos es que la corriente eléctrica fluye a través de todos los componentes en una sola dirección. Por lo tanto, todos los componentes en una conexión en serie tienen la misma corriente, lo que los diferencia de otros tipos de circuitos.

La principal característica de un circuito en serie es que solo tiene una ruta para que la corriente fluya. Si se interrumpe o abre el circuito en cualquier punto, toda la corriente se ve afectada y el circuito deja de funcionar. Un buen ejemplo de esto es una cadena de luces de Navidad, donde si una bombilla se apaga o quita, toda la cadena se apaga hasta que se soluciona el problema.

Por otro lado, la conductancia eléctrica es inversamente proporcional a la resistencia en un circuito. Por lo tanto, se puede calcular la conductancia total de un circuito en serie utilizando la siguiente expresión, basada en la conductancia de cada componente:

G_total = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃ + ... + 1/R_n

elementos con circuitos en paralelo que son comunes en nuestro día a día

• Electrónica: Los circuitos paralelos se utilizan en dispositivos electrónicos como ordenadores, teléfonos móviles, televisores, entre otros.
• Electricidad: En sistemas eléctricos domésticos y comerciales, los circuitos paralelos permiten la conexión de múltiples aparatos eléctricos a una misma fuente de alimentación.
• Iluminación: Las luces paralelas son un ejemplo común de circuitos en los que varios focos están conectados en paralelo, permitiendo que se enciendan o apaguen de forma independiente.
• Ingeniería mecánica: También en esta área se utilizan circuitos paralelos, ya sea en sistemas hidráulicos o en la conexión de diversos motores.

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