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ANÁLISIS DE CIRCUITOS ELECTRICOS


1.-LEY DE OHM: VOLTAJE, CORRIENTE Y RESISTENCIA

La ley de Ohm expresa la relación que existe entre voltaje (V), la corriente (I) y la resistencia (R) en un circuito eléctrico de DC. Estableciendo la fórmula V=R*I. Dichas relaciones establecen que:
Si se eleva V, aumentará I.
Si se reduce V, disminuirá I.
Si se aumenta R, disminuirá I.
Si se reduceR, aumentará I.

Ejercicio 1.1
De acuerdo al circuito, ¿cuánta corriente produciría un voltaje aplicado de 10 volts a través de una resistencia de 5 ohms?

1

V1
10 V 5 Ω

2
Solución:

Paso 1: Como la incógnita es la corriente, despejamos I
I = V R
Paso 2: Sustituimos los valores conocidos en la ecuación y obtenemos I.
I = V R
= 10volts = 2amperes
5ohms

Ejercicio 1.2
Deacuerdo al diagrama, ¿cuál es la resistencia que, si se le aplica un voltaje de
60 volts, produciría una corriente de 3 amperes?

1

V1
60 V ?

2

Solución
Paso 1: Como la incógnita es la resistencia, despejamos R
R = V I
Paso 2: Sustituimos los valores conocidos en la ecuación y obtenemos R.
R = V I
= 60volts
6amperes

= 10ohms


Ejercicio 1.3

Si el foco del circuito deldiagrama tiene una resistencia de 100 ohms y una corriente de 1 ampere, ¿cuál será el voltaje producido por la fuente?
1


? 100 Ω

2

Solución:

Paso 1: Como la incógnita en este caso es el voltaje, despejamos V.
V = RI
Paso 2: Sustituimos los valores conocidos en la ecuación y obtenemos I.
V = RI = 100ohms *1ampere = 100Volts



2.-CIRCUITOS EN SERIE

2.1 RESISTENCIAS ENSERIE

Un circuito en serie está formado por un conjunto de cargas o resistencias por las cuales fluye la corriente total de la fuente en una sola trayectoria y no hay divisiones entre estas cargas, por lo que la corriente es la misma en cualquier punto.

Para calcular ya sea la corriente o el voltaje en un circuito con cargas en serie, primero se suman todas las cargas oresistencias para formar una resistencia total o equivalente y a partir de ahí calcular las demás variables mediante la ley de ohm. Por lo tanto la resistencia total de un circuito serie se calcula de la siguiente forma:

Rtotal=R1+R2+R3+R4+R5+…Rn

Ejercicio 2.1.1



Calcular la corriente total que circula en el siguiente circuito con cargas en serie, considerando que la fuente es de 90 volts.V1
90 V

10 Ω 5 Ω 3


2 Ω


6 5 4

20 Ω 8 Ω



Solución:

Paso 1: primero sumamos todas las resistencias para obtener la equivalente
Rtotal = 10Ω + 5Ω + 2Ω + 8Ω + 20Ω
Rtotal = 45Ω

Paso 2: ahora como la incógnita es la corriente, despejamos I de la ecuación de la ley de Ohm y sustituimos.
I = V R
I = 90V Rtotal
= 90V
45Ω

= 2amperes

2.2 FUENTES DE DC ENSERIE

Las fuente de voltaje también pueden colocarse en serie, por lo tanto el voltaje total en un circuito donde existen dos o más fuentes en serie es la suma de los voltajes individuales de cada fuente.

Cuando las polaridades de las fuentes se encuentran hacia la misma dirección, su voltaje se suma, cuando sus polaridades se encuentran en direcciones opuestas, se restan.

Ejercicio 2.2.1Para el siguiente circuito, calcular la corriente aportada por las dos fuentes en serie.

2

V1
12 V

1

V2
5 V


R1
1.0kΩ

3
Solución:

Paso 1: Primero debemos obtener el voltaje total del circuito, por lo cual debemos sumar o restar las fuentes de voltajes. Por la disposición de las fuentes de dc podemos deducir que se están sumando ya que sus polaridades apuntanhacia la misma dirección (la parte positiva apunta hacia arriba, y la negativa hacia abajo). Otra forma de saberlo es observando la parte donde se unen las dos fuentes, si tienen polaridades distintas en la union, se suman, si son polaridades iguales, se restan.

Por lo tanto, se suman:

Vtotal = 12V + 5V
Vtotal = 17V

Paso 2: Una vez obtenido el voltaje total, podemos despejar I de la...