Conexion de resistores

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INTRODUCCIÓN

Si examinamos el interior de nuestro televisor, de la computadora o de la radio, o miramos bajola cubierta de un automóvil, hallaremos circuitos muchísimo más complejos que los circuitos sencillos que estudiamos en la práctica de laboratorio de la ley de Ohm. Ya sea que estén conectados mediante alambres o integrados en un chip semiconductor, estos circuitos suelen incluir varias fuentes, resistores y otros elementos de circuito, corno capacitores, transformadores y motores, interconectadosen una red.

En esta práctica de laboratorio estudiaremos los métodos generales para analizar estas redes; esto incluye cómo encontrar voltajes, corrientes y propiedades de elementos de circuitos desconocidos. Aprenderemos a determinar la resistencia equivalente de varios resistores conectados en serie o en paralelo.

Nuestro interés principal en esta práctica de laboratorio se centra en loscircuitos de corriente continua (DC) en los que el sentido de la corriente no cambia con el tiempo. Las linternas de mano y los sistemas de cableado de automóvil son ejemplos de circuitos de corriente continua. La energía eléctrica doméstica se suministra en forma de corriente alterna (AC), donde la corriente oscila en un sentido y otro. Se aplican los mismos principios para el análisis de redes aambas clases de circuitos, y esta práctica de laboratorio se proyecta a los sistemas de cableado doméstico. Estudiaremos detenidamente los circuitos de corriente alterna más adelante.

FUNDAMENTO TEÓRICO

Conexión de resistores

Los resistores aparecen en todo tipo de circuitos, desde secadoras de cabello y calentadores de espacios hasta circuitos que limitan o dividen la corriente oreducen o dividen un voltaje. Estos circuitos suelen contener varios resistores, por lo que resulta apropiado considerarlos como combinaciones de resistores. Un ejemplo simple es una serie de focos de las que se usan como adornos navideños: cada foco actúa como un resistor, y desde la perspectiva del análisis de circuitos la serie de focos es sencillamente una combinación de resistores.

Supóngase quese tienen tres resistores con resistencias [pic], [pic] y [pic]. Las imágenes laterales muestran cuatro maneras diferentes con que podrían estar conectados entre los puntos a y b. Cuando varios elementos de circuito como resistores, baterías y motores, están conectados en sucesión como en la parte (a) de la imagen, con un solo camino de corriente entre los puntos, se dice que están conectados enserie. En los circuitos resistivos nos suele interesar más la corriente, que es el flujo de carga por unidad de tiempo.

De los resistores de la parte (b) de la imagen se dice que están conectados en paralelo entre los puntos a y b. Cada resistor ofrece un camino diferente entre los puntos. En el caso de elementos de circuito conectados en paralelo, la diferencia de potencial es la misma entrelos bornes de cada elemento.

En la parte (c) de la imagen, los resistores [pic] y [pic] están en paralelo, y esta combinación está en serie con [pic] . En la parte (d) de la imagen, [pic] y [pic] están en serie, y esta combinación está en paralelo con [pic].

Con respecto a cualquier combinación de resistores, siempre se puede hallar un solo resistor que podría tomar el lugar de la combinacióny dar por resultado la misma comente y diferencia de potencial totales. Por ejemplo, se podría sustituir una hilera de focos navideños por un solo foco eléctrico, correctamente elegido, que tomaría la misma corriente y tendría la misma diferencia de potencial entre sus bornes que la hilera original de focos. La resistencia de este único resistor se conoce como la resistencia equivalente de la...