Determinar las características de los circuitos tanto en serie como en paralelo analizando como se comportan sus componentes (corriente, voltaje y resistencia) en cada unade ella para de este modo se puede aplicarlas en cálculo de las diversas variables en un circuito.
• Relacionar las leyes de Kirchhoff y como se presentan en un circuito en serie y/o en un circuito paralelo.
• Relacionar la ley de ohm en un circuito en serie y/o en paralelo para aplicarla en la demostración del cumplimiento de las leyes de Kirchhoff en el circuito.
• Realizar un listado de las principales características que permitan identificar a un circuito en serie, en paralelo, o a su vez un circuito mixto (circuito que es en serie y también en paralelo).
Rn=R13+R7+R14+R16
Observación: la resistencia nominal va a hacer la sumatoria de los valores de cada resistencia en serie, pero en este caso no existe código de colores o valores dados por el ejercicio.
identifique cada grupo de resistores en serie. Observe que muchas de las interconexiones de la tarjeta van de la cara anterior a la cara posterior.
Están en serie: Grupo1: R1, R7, R8 y R10 Grupo2: R2, R4, R6 y R11 Grupo3: R3, R5, R9 y R12
5 mA. ¿Cuánta corriente indica cada miliamperímetro localizado en el circuito?
Cada miliamperímetro indica 5 mA debido a que es un circuito en serie y por lo tanto la corriente es constante debido a que solo existe una única trayectoria.
un circuito para aplicar 4.5 V a través de cualquier lámpara, de dos lámparas en serie, o de tres lámparas en serie con un solo interruptor de control. Trace el diagrama esquemático.
Se utilizo bombillas debido a que en aplicaciones para realizar los esquemas de circuitos no había lámparas sino solo bombillas.
a) 560 Ω y 1000 Ω b) 47 Ω y 56 Ω
c) 1.5 KΩ,2.2KΩ y 10KΩ d) 1.0 MΩ,470 kΩ,1.0KΩ,2.2 MΩ
Usando la fórmula de la resistencia total en un circuito en serie.
R_T=R_1+R_2+R_3+⋯+R_n
Entonces
R_T=560 Ω+1000 Ω
R_T=1560 Ω
R_T=47 Ω+56 Ω
R_T=103 Ω
R_T=1,5 kΩ+2,2 kΩ+10 kΩ
R_T=13,7 kΩ
R_T=1,0 MΩ + 0,470 MΩ+0,001 MΩ+2,2 MΩ
R_T=3,671 MΩ
Siendo el mismo valor de resistencia el que se suma se puede plantear
R_T=n*R
Dónde:
n: es el número de resistencias con el mismo valor.
R: el valor de la resistencia.
Entonces:
R_T=12*5,6 kΩ
R_T=67,2 kΩ
R_T=5,6 kΩ +1,0 kΩ +2,2 kΩ +4,7 kΩ + R_5
Donde:
R_T= 17,4 KΩ
17,4 kΩ=5,6 kΩ +1,0 kΩ +2,2 kΩ +4,7 kΩ + R_5
-R_5=-17,4 kΩ+5,6 kΩ +1,0 kΩ +2,2 kΩ +4,7 kΩ
R_5=17,4 kΩ-5,6 kΩ-1,0 kΩ-2,2 kΩ-4,7 kΩ
R_5= 3,9 kΩ
17. En la figura 5-71, encuentre la resistencia total si los tres circuitos están conectados en serie.
R_T=1,0 kΩ+5,6 kΩ+2,2 kΩ+0,0047 kΩ+0,01 kΩ+0,012 kΩ+0,001 kΩ+1000 kΩ+560 kΩ+5600 kΩ+680 kΩ+10 000 kΩ
R_T=17848 kΩ
R_T=8,8 kΩ
I=V/R
Y_0=((5,5 V))/((8,8 kΩ))
I=0,625mA
R_T=3,76 MΩ
I=V/R
Y_0=((16 V))/((3,76 MΩ))
I=4,26 μA
Valor de la resistencia: R=3*470 Ω=1410 I=V/R
Y_0=((48 V))/((1410 Ω))
I= 0,034 A
V_x=V_s/(R_T*R_x )
V_x=((48 V))/((1410 Ω)*470 Ω)
V_x=16 V
P=I^2*R
P=〖((0.034 A))〗^2*470 Ω
P=0,54332 vatios
V_x=( V_s)/(R_T*R_x )
V_x=Y_0 *R_x
R_x=V_x/I
Procedimiento
R_1= (21,7 V)/(65,8 mA)
R_1=0,33 kΩ
R_2= (14,5 V)/(65,8 mA)
R_2= 0,22 kΩ
R_3= (6,58 V)/(65,8 mA)
R_3= 0,1 kΩ
R_4= (30,9 V)/(65,8 mA)
R_4=0,47 kΩ
25. En el circuito de la figura 5-77, el medidor lee 7.84 mA cuando el interruptor está en la posición A.
7,84 mA= (12 V)/(220 Ω+470 Ω+510 Ω+R_4)
7,84 mA= (12 V)/(0,220 kΩ+0,470 kΩ+0,510 kΩ+R_4)
7,84 mA= (12 V)/(1,2 kΩ+ R_4 )
7,84 mA*(1,2 kΩ+ R_4)= 12V
(1,2 kΩ+ R_4 )= (12 V)/(7,84 mA)
(R_4)= (12 V)/(7,84 mA)-1,2 kΩ
R_4=0,33 kΩ
En B
I= (12 V)/((0,470+0,510+0,330 ) kΩ)
I=9,16mA
En C
Y_0= (12 V)/((0.510+0.330 ) kΩ)
I=14,28mA
Final
Y_0= (12 V)/((0.330 ) kΩ)
I=36,36mA
No, ya que 1/4 de A es menos que la corriente original por lo tanto el fusible puede aguantar la corriente.
fuentes de voltaje de la misma polaridad en serie. Si una fuente de 5 V y otra de 9 V están conectadas de esta manera, ¿cuál es el voltaje total?
V_T=V_1± V_2±V_3±⋯ ±V_n
V_T=5 V + 9 V
V_T=14 V
a)
V_T=V_1± V_2±V_3±⋯ ±V_n
V_T=10 V+5 V+8 V
V_T=23 V
b)
V_T=V_1± V_2±V_3±⋯ ±V_n
V_T=10 V+50 V-25 V
V_T=35 V
C)
V_T=V_1± V_2±V_3±⋯ ±V_n
V_T=8 V-8 V
V_T=0 V
Las caídas de voltaje a través de cuatro de los resistores son: 1.5 V, 5.5 V, 3 V, y 6 V. ¿Cuál es la caída de voltaje en el quinto resistor?
V_T=V_1± V_2±V_3±⋯ ±V_n
20 V=1,5 V+5,5 V+3 V+6V+V_5
V_5=20 V-1,5 V-5,5 V-3 V-6V
V_5=4V
V_T=V_1± V_2±V_3±⋯ ±V_n
V_s=11,2 V+5,4 V+0,94 V+4,4 V
V_s=21,94 V
V_x=V_s/R_T *R_4
4,4 V=(21,94 V)/(56 Ω+27 Ω+4,7 Ω+R_4 )*R_4
(56 Ω+27 Ω+4,7 Ω+R_4)/R_4 =(21,94 V)/(4,4 V)
(87,7 Ω+R_4)/R_4 =4,99 V
87,7 Ω+R_4=4,99 V* R_4
87,7 Ω=4,99 V* R_4-R_4
87,7 Ω= R_4*(4,99 V-1)
R_4=87,7/3,99 Ω
R_4=21,98 Ω
interruptor de la figura 5-83. La corriente en cada posición es como sigue: A, 3,35 mA; B, 3,73 mA; C, 4,50 mA; D, 6,00 mA.
I=V_s/R_T
I =((18 V))/((1,8 kΩ+1 kΩ+0,820 kΩ+0,560 kΩ+R_5 )I*(1,8 kΩ+1 kΩ+0,820 kΩ+0,560 kΩ+R_5 ) )
I=18 V (1,8 kΩ +1 kΩ+0,820 kΩ+0,560 kΩ+R_5 )=(18 V)/I
(1,8 Ωk+1 kΩ+0,820 kΩ+0,560 kΩ+R_5 )=(18 V)/(3,35 mA)
4,18 kΩ+ R_5=(18 V)/(3,35 mA)
R_5=(18 V)/(3,35 mA)-4,18 kΩ
R_5=1,20 kΩ
V_x= 3,35mA*(1,20 kΩ)
V_x= 4,0 V
V_x= 3,73mA*(1,20 kΩ)
V_x= 4,5 V
V_x= 4,50 mA*(1,20 kΩ)
V_x= 5,4 V
D) 6,00 mA
V_x= 6 mA*(1,20 kΩ)
V_x= 7,2 V
voltaje total aparece a través de una resistencia de 27 Ω que forma parte de la resistencia total en serie?
560 Ω → 100 %
27 Ω → X
X=(27 Ω*100 %)/(560 Ω)
X=4,82 %
RT=R1+R2+R3
RT= 5.6+10+3.3
RT=18.9
Vx=(Rx/RT)Vs
V1=(5.6/18.9)15
V1=4.4
V2=(10/18.9)15
V2=7.93
A=15 V
B=15-V1
B=15-4..4
B=10,6 V
C=15-(V1+V2)
C=15-(12,33)
C=2,67 V
R es el resistor de valor más bajo, y todos los demás resistores son múltiplos de dicho valor como se indica.
RT=R+2R+3R+4R+5R
RT=15R
VR=(R/15R)90V
VR=6V
V2R=(2R/15R)90V
V2R=12V
V3R=(3R/15R)90V
V3R=18V
V4R=(4R/15R)90V
V4R=20V
43. Si hay 10 V a través de R1 en la figura 5-88, ¿cuál es el voltaje en cada uno de los demás resistores?
TR=5,6+1+0,56+10
TR=17,16
10V=(5.56/17.16)Vs
10V=0.324Vs
Vs=10/0.324
Vs=30.86V
V2=(1/17,16)30,86
V2=1,79V
V3=(0,56/17,16)30,86
V3=1V
V4=(10/17.16)30.86
V4=17.98
salida ajustable desde un mínimo de 10 V hasta un máximo de 100 V dentro del ±1% con una fuente de 1 a 120 V. El máximo voltaje debe ocurrir en el ajuste de resistencia máxima del potenciómetro, y el voltaje mínimo debe ocurrir en el ajuste de resistencia mínima (cero). La corriente tiene que ser de 10 mA.
47. ¿Cuál es la potencia total en el circuito de la figura 5-88? Usar los resultados del problema 43
Datos del ejercicio 43:
Vs=30.86
RT=17.16
PT=〖Vs〗^2/RT
PT=〖(30.86)〗^2/17.16
PT=55.49mW
R1=5,6
I=V/R
I=12/5,6
I=2,14
R=V/I
R=4,8/2,14
R2=2,24
21,5=〖(2,14)〗^2 x R3
R3=21,5/〖(2,14)〗^2
R3=4,69
RT=R1+R2+R3
RT=5.6+2.24+4.69
RT=12.5 Mohmio
TR=13,2
V1=(5..6/13.2)100
V1=42.42
V2=(5,6/13,2)100
V2=42,42
V3=(1/13.2)100
V3=7.57
V4=(1/13.2)100
V4=7.57
VA=100V
VB=100-42,42
VB=57,58V
CV=100-(42,42+42,42)
CV=15,16 V
VD=100-(42,42+42,42+7,57)
VD=7,59V
VA = 14,82 V
VB = 12,97 V
VC = 12,64
VD = 9,34 V
fallas ocurridas en los circuitos y qué componentes fallaron.
Figura a)
La Resistencia 4 está abierta.
Figura b)
Existe un corto de A hacia B
la tarjeta de circuito impreso que aparece en la figura 5-93. ¿Son correctos estos resultados? Si no, identifique los posibles problemas.
Basándonos en la figura 5-93 se tiene como respuesta que los resultados de medición de resistencia mostrados en la tabla 5-1 son correctos.
se miden 17,83 KΩ entre las puntas 1 y 2. Asimismo, 13,6 KΩ entre las puntas 2 y 4. ¿Indica esto un problema en la tarjeta de circuito impreso? De ser así, identifíquelo
Si indica un problema, puesto que existe un corto entre la clavija 4 y el lado superior de la resistencia 11.
1. Muestre cómo conectar los resistores de la figura 6-65(a) en paralelo entre los terminales de una batería.
impreso de doble cara mostrada en la figura 6-66.
R1, R2, R5, R9, R10 y R12 están en paralelo.
R4, R6, R7 y R8 están en paralelo.
R3 y R11 están en paralelo.
5. El voltaje de fuente en la figura 6-67 es de 100 V. ¿Cuánto voltaje lee cada uno de los medidores?
Puesto que el voltaje en un circuito en paralelo es el mismo, Cada medidor lee 100V
figura 6-68 para cada posición del interruptor?
Puesto que el voltaje en un circuito en paralelo es el mismo se puede deducir el voto solo observando
En la posicion A
V1=15V,V2=0V,V3=0V,V4=15V
En la posición B
V1=15V,V2=0V,V3=15V,V4=0V
En la posición C
V1=15V,V2=15V,V3=0V,V4=0V
tres ramas en paralelo: 250 mA, 300 mA y 800 mA. ¿Cuál es el valor de la corriente que llega a la unión de las tres ramas?
Recordando la LCK nos dice que las corrientes que entran a un
nodo son iguales a las corrientes que salen del mismo, por lo tanto:
IE=250+300+800
IE=1350mA
IE=I1+I2+I3+I4
5,03=1+2,14+0,470+I4
5,03=3,61+I4
I4=1,42
Vs=I1 x R1
Vs=1x47
Vs=47V
R2=47/2,14
R2=22 ohmios
R3=47/0.470
R3=100 ohmios
R4=47/1.42
R4=33 ohmios
¿Cuál es la corriente a través de una resistencia de 220 ohmios que forma parte de este circuito si la corriente total es de 100 mA?
La corriente que pasa a través de un resistor de 220 ohmios es de 11.4 mA
15. Encuentre la resistencia total de cada uno de los siguientes grupos de resistencias en paralelo:
R_T=(R_1×R_2)/(R_1+R_2 )
R_T= (560 Ω) (1000 Ω) / 560 Ω + 1000 Ω = 359 Ω
1/R_T =1/R_1 +1/R_2 +1/R_3 +⋯+1/R_n
R_T= (47 Ω) (56 Ω) / 47 Ω + 56 Ω= 25,6 Ω
R_T= 1/1,5 kΩ + 1/2,2 kΩ + 1/10 kΩ
R_T= 1,22 kΩ
R_T= 1/1,22 kΩ
R_T= 0,819 kΩ
RT= 819 Ω
RT= 1/1000 kΩ + 1/470 kΩ + 1/1,0 kΩ + 1/2700 kΩ
RT= 1,0034 kΩ
RT= 1/1,0034 kΩ
RT= 0,996 kΩ
RT= 996 Ω
1/RT= 1/6,8 kΩ × 12
1/RT= 1.764 kΩ
RT= 1/ 1.764 kΩ
RT= 0,566 kΩ
RT= 566 Ω
RT1 = R/n
TR1 = 470/5
RT1 = 94 Ω
RT2 = 100/10
RT2 = 10 Ω
RT3 = 100/2
RT3 = 50 Ω
RT = 1/ (1/94) + (1/10) + (1/50)
RT = 2350/307
RT = 7,645 Ω
21. ¿Cuál es la resistencia total entre el punto A y tierra en la figura 6-72 en las siguientes condiciones?
R= 510 kΩ
R= 245 kΩ
R= 510 kΩ
R = 193 kΩ
¿Cuál es la corriente suministrada por la fuente?
R(1,2)= R1 × R2/R1+ R2
R(1,2)= 33 ×( 33)/33 + 33 = 16,5Ω
R(1,2,3)= R1,2 ×( R3)/(R(1,2))+ R3 = 11Ω
IT=TV/RT
IT= 110V/11Ω = 10A
Si se conecta un juego de luces a una fuente de 110 V y si la resistencia en caliente del filamento de cada foco es de 2.2 kΩ, ¿cuál es la corriente a través de cada foco? ¿Por qué es mejor tener estos focos en paralelo y no en serie?
La corriente del foco es 50mA.
Cuando un foco se funde, los demás focos permanecerán encendidos.
27. ¿A qué valor mínimo se puede ajustar el reóstato de 100 Ω mostrado en la figura 6-75 antes de que el fusible de 0.5 A se funda?
I1= I2 + I3
I2 =15V/68Ω
I3 =15V/R3
I1 ≤ 0,5 A
I2 + I3 ≤ 0,5 A
15V/68Ω+15V/R3 ≤ 0,5A
15V/R3≤ 0,5 A –15V/68Ω
15 V/R3≤ 19 V/68 Ω
R3/15V ≥68Ω/19V
R3 ≥68Ω/19V (15V)
R3 ≥ 53,68 Ω
TI = 250 mA + 50 mA
TI = 300 mA
R1 =TV/IR1
R1 =( 100 V)/(0,05 A )
R1 = 2 kΩ
250mA = I2 + I3
250mA =TV/R2+TV/R3
I3 =TV/R3
I3 = 100 V/1200 Ω
I3 = 83,33mA
250 mA – 83,33 mA = 100 V/R2
R2 = 600 Ω
31. Determine la corriente a través del resistor para cada una de las posiciones de interruptor calibradas en la figura 6-79.
Posición A: 2,25 mA
Posición B: 4,75 mA
Posición C: 7 mA
a) I1 = 6,88 µA
I2 = 3,12 µA
b) I1 = 5,25 mA
I2 = 2,39mA
I3 = 1,59mA
I4 = 772 µA
R1 = 12,0047/3,64
R1 = 3,3 kΩ
R2 = 12,0047/6,67
R2 = 1,8 kΩ
R3 = 12,0047/2,14
R3 =5,6 kΩ
R4 = 12,0047/3,08
R4 = 3,9 kΩ
para detectar caídas de voltaje de 50 mV en aplicaciones de medición de corrientes altas. Se conecta un voltímetro de 50 mV, 10 kΩ de escala completa entre la derivación para realizar la medición.
a) ¿Qué valor de resistencia en derivación se requiere para utilizar un medidor de 50 mV en una aplicación de medición de 50 A?
1 mΩ
5 µA
PT= 〖TI〗^2×RT= 〖(10)〗^2×(0,6875) = 68,75
V= TI×RT= (10)(0.6875) = 6.875
P1=(6.875)^2/1.0= 47.3
P2=(6.875)^2/2.2= 21.5
PT= 47,3+21,5 = 68,8 µW
PT=〖TI〗^2×RT= 〖(10)〗^2×(0,5642) = 56,42
V= TI×RT= (10)(0.5642) = 5.642
P1=(5.642)^2/1.0= 31.83
P2=(5.642)^2/2.2= 14.46
P3=(5.642)^2/3.3= 9.64
P4=(5.642)^2/6.8= 4.68
PT= 31,83 + 14,46 + 9,64 + 4,68 = 60,61 mW
P1= 1,25W
I2 = 75mA
I1 = 125mA
V = 10 V
R1 = 80 Ω
R2 = 133 Ω
¿cuánta corriente circulará a través de cada foco restante? ¿Cuál será la corriente total?
I=682 mA
IT=3,41 A
El resistor de 8.2 kΩ está abierto.
47. Desarrolle un procedimiento de prueba para revisar la tarjeta de circuito mostrada en la figura 6-87
y asegúrese de que no hay componentes abiertos. Debe realizar esta prueba sin quitar el componente de la tarjeta. Describe el procedimiento en un formato detallado paso a paso.
Lectura correcta: R = 1,0 kΩ||3,3 kΩ = 767 Ω
R1 abierto: R = 3,3 kΩ
R2 abierto: R = 1,0 kΩ
Lectura correcta: R = 270 Ω|| 390 Ω = 159,5 Ω
R3 abierto: R = 390 Ω
R4 abierto: R = 270 Ω
Lectura correcta: R = 1,0 MΩ||1,8 MΩ||680 kΩ||510 kΩ = 201 kΩ
R5 abierto: R = 1,8 MΩ ||680 kΩ||510 kΩ = 251 kΩ
R6 abierto: R = 1,0 MΩ||680 kΩ||510 kΩ = 226 kΩ
R7 abierto: R = 1,0 MΩ||1,8 MΩ||510 kΩ = 284 kΩ
R8 abierto: R = 1,0 MΩ||1,8 MΩ||680 kΩ = 330 kΩ
puntas si existe un corto entre las puntas 3 y 4:
R1-2 = (R1||R2||R3||R4||R11||R12) + (R5||R6||R7||R8||R9||R10) = 940 Ω
R2-3 = R5||R6||R7||R8||R9||R10 = 518 Ω
R2-4 = R5||R6||R7||R8||R9||R10 = 518 Ω
R1-4 = R1||R2||R3||R4||R11||R12 = 422 Ω
Como conclusión, se tiene que la cantidad total de potencia presente en un circuito resistivo dispuesto en serie, es igual a la suma de potencias de cada resistor, también el voltaje siempre se mide con respecto a otro punto, cabe recalcar que, en un circuito en paralelo, el voltaje es igual al voltaje de cada una de las demás ramas en paralelo.
De igual manera se tiene que un nodo es cualquier punto o unión donde dos o más componentes están conectados, y la ley de Kirchoff menciona que la suma de las corrientes que entran a un nodo, es igual a la suma de las corrientes que salen del mismo nudo.
Un circuito se encuentra en serie cuando solo posee una trayectoria la corriente y por lo tanto la corriente en dicho circuito no puede variar, pero el voltaje si varia debido a la caída de voltaje que presenta al pasar por una resistencia, es decir va disminuyendo en el transcurso de pasar a traves de todos los resistores.
La ley del voltaje de Kirchhoff sirve para hallar las caídas de voltaje en cada resistencia del circuito oa su vez encontrar la fuente de voltaje total.
Los resistores están en paralelo cuando sus dos terminales están conectados a los mismos nodos, como también comparten el mismo voltaje en sus terminales.
En un circuito paralelo la suma de las intensidades de rama es la intensidad total del circuito, coincide con la venta de la pila, conocido como la LCK, también hay que resaltar que la resistencia total de un circuito en paralelo es la inversa de las resistencias.
Floyd, T. (2007). Principios de circuitos electricos. PEARSON Educación. https://drive.google.com/file/d/15UCq2JrPEKKB8SwajlmtTcE07nMiowaK/view















































