Informe de Resistencias en Serie y en Paralelo

Teoría

En un circuito eléctrico puramente resistivo siempre es posible reemplazar su configuración de resistencias por una resistencia equivalente, según como estas estén conectadas hablamos de un sistema paralelo o un sistema serie, lo importante es que sea cual sea la configuración podemos establecer un cálculo de resistencias en paralelo y en serie de manera que nos quede una única resistencia equivalente al sistema. Veamos que hablamos cuando decimos que dos resistencias están en paralelo.

Resistencias en paralelo

Decimos que dos resistencias están en paralelo cuando los terminales de salida están unidos entre si al igual que los terminales de entrada.

Figura1

Calculo de resistencias en paralelo equivalente

El circuito de la figura 1 se puede reemplazar por un único resistor, de esta manera reducimos el costo del circuito y la cantidad de componentes necesarios. Para calcular la resistencia equivalente tenemos que hacer el siguiente cálculo de la figura 2, esto es posible gracias a que en conexiones en paralelo la tensión entre sus terminales es la misma y mediante la ley de ohm se puede establecer esta relación.

Figura 2 La suma de las inversas de cada resistor en paralelo da como resultado la inversa de la resistencia equivalente, para finalmente encontrar el valor de la resistencia equivalente tenemos que despegar RE.

Figura 3 Ejemplo practico

Supongamos que tenemos el siguiente circuito y queremos colocar una resistencia equivalente a las tres que se encuentran conectada s, donde R1 = 1KΩ, R2 = 4,7KΩ y RN = 10KΩ son alimentadas por una pila de 10V.

Figura 4 Si aplicamos la fórmula de la figura 2 nos da una resistencia equivalente de 761Ω y aplicando ley de ohm obtenemos que por ella circulara una corriente de 13,1mA.

Es importante notar que la resistencia equivalente siempre será menor o igual a la menor de las tres, esta conclusión resulta del análisis de la formula original de la figura 2.

Resistencias en serie

Decimos que dos resistencias están en serie cuando la entrada de una esta conectada a la salida de la otra.

Figura 5 En un circuito serie puramente resistivo la corriente que circula por cada resistencia es la misma, eso produce que total a la que se tiene que enfrentar la corriente para circular es la suma de todas las resistencias, con lo cual la resistencia equivalente de un circuito serie es la suma de todas las resistencias. Calculo de resistencias en serie equivalente

Para calcular la resistencia en serie equivalente solo tenemos que realizar la suma de todos los resistores que forman parte de la rama serie.

Figura 6 Cosas a tener en cuenta









Por todo material por donde circule una corriente este ofrecerá una resistencia al paso de la misma, en materiales considerados conductores la resistencia será menor que en materiales considerados aislantes. La resistencia se mide en Ohms, cuanto más grande sea este número mayor será la oposición al paso que encuentre la corriente, cuando más chico sea más fluida será su circulación. No es lo mismo conectar una resistencia en serie o en paralelo, el comportamiento final puede ser totalmente distinto. La relación V = I.R es la Ley de Ohm, nos permite calcular una variable conociendo previamente las dos anteriores V = Tensión entre los terminales I = Corriente que circula por la resistencia. R = Resistencia eléctrica.   

Como objetivos principales del presente experimento de laboratorio cabe mencionar: 1. Medir la resistencia equivalente de resistencias conectadas en serie. 2. Calcular y medir la resistencia equivalente de resistencias conectadas en serieparalelo. 3. Aprender a conectar circuitos eléctricos más complejos basándose en un diagrama esquemático. 4. Adquirir los conocimientos básicos para identificar una conexión de resistencias en serie o en paralelo. 5. El método experimental es la mejor prueba de corrección o comprobación de una teoría, y el resultado de laboratorio es determinante para cualquier diferencia entre ambos valores. A esto se debe que el trabajo de laboratorio sea tan importante. 6. La diferencia entre los valores teóricos y los experimentales se expresa casi siempre en porcentaje.

        =  −  100  

Procedimientos

1. Calcule el valor de la resistencia equivalente de cada uno de los circuitos que se ilustran en los procedimientos 4 al 14. Haga sus cálculos y escriba el resultado en el espacio correspondiente. No pase al procedimiento 2 antes de terminas los cálculos. 2. Conecte cada circuito como se indica en el diagrama y mida la resistencia equivalente con el ohmímetro. No se olvide de hacer el ajuste a cero en el ohmímetro. Registre el resultado de las mediciones en el espacio apropiado. 3. Calcule el porcentaje de error en cada caso e indique si es aceptable o no.

A continuación se procede a desarrollar los problemas de circuitos expuestos en la guía con diferentes técnicas matemáticas en donde, para circuitos en serie la resistencia equivalente será igual a la suma algebraica de las resistencias ( ), en cambio en los circuitos en paralelo, la resistencia equivalente será el resultado de uno sobre la suma de las inversas de cada resistencia (

     … + + … ).

 =  =

Análisis y Resultados

1. Resolución de circuitos en serie y en serie-paralelo

1.

2.

3.

 == 300 300   = 600Ω  == 300 600   = 900Ω  == 300 6001200   = 2100Ω

Ω

R medida:653 Porcentaje de error: -8.8%

Ω

R medida:1005 Porcentaje de error: -11.66%

R medida: Ω

2280 Porcentaje de error: -8.57%

4.

5.

6.

 = +   = 3001 1 6001  = 200Ω

 =   +   = 300  6001 1 3001  = 500Ω

 =   +   = 300  12001 1 6001  = 700Ω

R medida:223

Ω

Porcentaje de error: -11.5%

R medida:552


R medida:782

Ω


Ω

7.

8.

 = +   +   = 12001 1 3001  6001 112001  = 640Ω

 = (+   )  = 1 1 1  = 3001 1 6001 600 = 800Ω  = 8001 112001  = 480Ω

R medida:706

Ω


R medida:526


Ω

9.

10.

 =  1   = 1  1  = 1 1 1  = 300 300 = 600Ω  = 6001 1 3001 = 200Ω  = 6001 1 2001 = 150Ω

 = + + +   = 6001  6001 1 3001  3001  = 100Ω

R medida:157

Ω


R medida:102

Ω

Porcentaje de error: aceptable -2%

11.

 = 0

R medida: 0 En este caso la resistencia equivalente es igual a 0 debido a que el circuito eléctrico esta en corto.

2. Prueba de conocimientos 1.

 == 10204030         = 100Ω

Resistencias en serie

;

2.

 = 1  1 1 1  1  =  +  +  +   = 4.8Ω

Resistencias en paralelo

 = 1  11  1   = 101  4011  301 20  = 26.32Ω

Resistencia R2 en serie con R1, R3 y R4 en paralelo

Recomendaciones 



Para aprender a utilizar de una manera correcta las fórmulas de resistencia equivalente en circuitos en serie y paralelo se recomienda realizar ejercicios tanto prácticos como teóricos de los mismos y siempre sacando conclusiones de lo aprendido u observado durante la práctica. Se recomienda aumentar el grado de conocimiento en cuanto a simbología eléctrica para aprender a identificar los elementos uno a uno dentro de un diagrama esquemático de circuitos eléctricos.

Bibliografía

http://www.electrontools.com/Home/WP/2016/04/16/calculo-de-resistencias-enparalelo-y-en-serie/ http://www.monografias.com/trabajos81/conexion-resistencias/conexionresistencias.shtml#ixzz3iX2zGWke multisim 12.0, National Instruments

Informe de Resistencias en Serie y en Paralelo

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