Análisis de circuitos mixtos_Método tabla - Contenido educativo

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Subido el 6 de marzo de 2023 por Carlos M.

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Muy buenas, queridos alumnos y alumnas. En este vídeo voy a intentar explicar cómo resolver circuitos eléctricos 00:00:00

utilizando lo que yo llamo el método de la tabla. Os recuerdo que resolver circuitos o analizar circuitos 00:00:08

significa decir cuánto valen las magnitudes fundamentales del circuito, que son estas tres, en cada uno de los puntos. 00:00:15

Es decir, cuánto vale la V en R1, la I en R1, la R en R1 y así sucesivamente con todos y también en el total del circuito. 00:00:23

Y luego, por último, una magnitud que no es fundamental pero que sí es muy importante es la potencia. Lo calcularemos al final. 00:00:34

Os recuerdo que la V es la tensión, voltaje o diferencia de potencial y se mide en voltios, la I es la intensidad o corriente 00:00:42

o intensidad de corriente y se mide en amperios y la R es la resistencia y se mide en ohmios. 00:00:49

Cuando afrontamos la resolución de este tipo de problemas a través de la tabla hay una serie de regalos que ya nos dan, 00:00:54

que son los datos que el propio problema nos da. Yo ya de la tabla puedo rellenar cosas antes de ponerme a pensar. 00:01:01

¿Qué cosas puedo rellenar? Puedo decir que la R1 como vale 40, yo aquí en R1 puedo poner 40 y así sucesivamente en todas las áreas. 00:01:07

Pues nada, R de R1 lo voy rellenando 40 ohmios, R de R2 20 ohmios, R de R3 30 ohmios y R de R4 también 30 ohmios. 00:01:18

También sé que el voltaje que me da la pila es de 60 voltios, por lo tanto el voltaje total es de 60 voltios. 00:01:36

Fijaros que sin hacer nada ya tengo relleno parte importante de la tabla. 00:01:48

Bien, ahora sí nos toca pensar. ¿Qué es lo siguiente que voy a hacer? 00:01:52

Lo siguiente que voy a hacer es intentar sacar algunas conclusiones. 00:01:59

Para las conclusiones es importante, voy a trabajar con un símil para la intensidad. 00:02:04

Vamos a pensar que la intensidad de corriente es el caudal o cantidad de agua. 00:02:11

Es decir, que la pila es el nacimiento de un río o una fuente que me da agua. 00:02:17

¿Y qué pasa con esa agua total con la que nace? 00:02:22

Que al llegar a un cruce de caminos se va parte por aquí y parte por aquí. 00:02:26

Pero sí que sé que la misma cantidad de agua que pase por aquí va a pasar por esta. 00:02:32

Y cabría pensar que imaginaos que de aquí voy con 6 litros, se van a ir 3 por ahí y 3 por aquí. 00:02:38

Pero eso en la realidad también pasa que depende de la anchura de este camino. 00:02:45

Si este camino es más ancho y este es más estrechito va a pasar más agua por aquí que por aquí. 00:02:49

¿Cierto? Pues en electricidad ¿qué determina la anchura o no de un camino? 00:02:54

Pues el valor de la resistencia. 00:03:00

Es decir, que si aquí hubiese una resistencia total que fuese igual que la de aquí 00:03:03

efectivamente sería la mitad por ahí del agua y la mitad por ahí. 00:03:08

Pero no es el caso. 00:03:11

Vale, pero yo de momento ya sé, sí que podría concluir que si yo de aquí voy con 6 litros 00:03:14

no sé cuántos irán por ahí y no sé cuántos irán por ahí, pero aquí vuelven a juntarse 6 litros. 00:03:21

Es decir, que por aquí pasan 6 litros, pasa el total. 00:03:25

Todo el agua que tenga aquí va a pasar entera por aquí. 00:03:29

Es decir, la intensidad que el circuito tenga por aquí la va a tener por ahí. 00:03:32

Entonces yo ya a priori podría sacar una primera conclusión, dejarlo ahí pendiente, 00:03:36

que la I total va a coincidir con la I de R4. 00:03:43

Y también tengo otra conclusión, que el agua que pase por R1 también va a pasar por R2, ¿verdad? 00:03:52

Por lo tanto, otra conclusión es que la I que pase por R1 va a coincidir con la I de R2. 00:03:58

Perfecto. Muy bien, entonces nos situamos, hemos rellenado los datos que sabía de la tabla, 00:04:06

he sacado mis primeras conclusiones, aunque esto lo puedo hacer un poco más adelante. 00:04:14

¿Qué es lo siguiente que tengo que hacer? Pues yo quiero pasar, 00:04:18

el siguiente paso siempre es obligatorio y común a todos los circuitos, 00:04:21

y es pasar de este circuito a otro circuito, que es equivalente pero mucho más sencillo, 00:04:25

y que consiste en lo siguiente, sólo una pila y sólo una resistencia. 00:04:31

La pila obviamente va a tener el mismo valor y la resistencia le voy a llamar resistencia total, 00:04:41

que efectivamente estaréis pensando, es el valor que yo voy a poner ahí. 00:04:47

Bien, y para calcular la resistencia total, ¿cómo lo hago? Pues hay que ser metódico, 00:04:52

y hay que ver cómo están asociadas las resistencias. 00:04:56

Tengo que ir juntando poco en poco, y yo aquí veo que R1 y R2 están en serie, 00:05:00

entonces voy a calcular el valor de esa resistencia equivalente. 00:05:07

R1 está en serie con R2, por lo tanto la R12, dos resistencias cuando están en serie, 00:05:13

su resistencia equivalente se suma. Por lo tanto, la resistencia equivalente a R12 00:05:21

sería la suma de esas dos, por lo tanto valdría 60 ohmios. 00:05:27

Es decir, que este dibujo I, lo pongo por aquí arriba, 00:05:32

eso es como si yo aquí sólo tuviese una resistencia de valor 60 ohmios, en vez de estas dos. 00:05:42

Y a su vez, esta resistencia que acabo de poner respecto a R3, ¿cómo está? 00:05:52

Estas dos resistencias estarían en paralelo, ¿verdad?, porque estarían así. 00:05:56

Vale, pues entonces, a su vez eso va a tener otra resistencia equivalente, 00:06:01

que es que la R12 está en paralelo con la R3. 00:06:08

Luego la R equivalente 123 es, al ser dos resistencias en paralelo, 00:06:17

puedo aplicar la formulita esta de arriba se multiplican y abajo se suman. 00:06:24

Quien tenga dudas de esta, en los vídeos básicos de asociación de resistencia, 00:06:34

explico de dónde viene esto. 00:06:39

Entonces, la R12, ¿cuánto vale? 60. 00:06:41

La R3, 30. Pues arriba es 60 por 30 y abajo 60 más 30. 00:06:45

Y en total me sale que esa resistencia equivalente es de 20 ohmios. 00:06:53

¿Qué quiere decir esto? Que todo esto es sólo una resistencia, 00:06:59

o sea, yo todo eso lo podría tachar y ponerlo como si fuese sólo una resistencia de valor 20 ohmios. 00:07:04

Y esa resistencia de 20 ohmios con esta de 30, ¿cómo va a estar? Pues va a estar en serie. 00:07:14

Entonces, puedo poner que la resistencia 123 está en serie con la resistencia 4, 00:07:20

por lo tanto la resistencia 1234, que sería la equivalente, es decir, 00:07:38

la resistencia total ya es la suma de ambas, que sería 20 más 30, que da 50 ohmios. 00:07:41

Por lo tanto, yo ya sé otro dato, que es que la resistencia total vale 50 ohmios. 00:07:53

¿Y eso dónde lo pongo? Aquí. 00:08:02

Perfecto. ¿Por qué digo perfecto? Porque ya he cumplido... 00:08:06

Resolver este tipo de circuitos con esta estrategia tiene un objetivo, 00:08:10

y es que busco que en esta línea, en esta línea, en esta línea, en esta línea, en esta línea, 00:08:15

haya dos datos. ¿Por qué? Porque si tengo dos datos en cualquiera de las líneas, 00:08:21

voy a poder aplicar la ley de Ohm, que os recuerdo cuál era la ley de Ohm. 00:08:26

La ley de Ohm era la ley que me relacionaba las tres magnitudes fundamentales, 00:08:30

y las relacionaba a través de esta pirámide que me decía que había que ir a Valencia. 00:08:35

¿Verdad? O lo que es lo mismo, que V es igual a I por R. 00:08:44

¿Qué pasa? Que en esta línea tengo dos datos, sé la V, esto lo sé, y sé la R. 00:08:48

Por lo tanto, lo único que no sé es la I. 00:08:54

Si quiero despejar la I, y ahora ya lo puedo poner, 00:08:56

me vais a permitir que los cálculos que voy haciendo, es decir, 00:08:59

todo esto son cálculos justificativos que tengo que tener hechos en el ejercicio 00:09:03

cuando lo resuelva o en el examen, 00:09:08

pero lo que ya voy poniendo lo voy a poner más pequeñito para que no me estorbe. 00:09:10

¿Vale? Entonces... 00:09:14

... 00:09:24

Vale. Ahora sí, es suficiente. 00:09:33

Ahora, lo que voy a aplicar, por lo tanto, para saber la I... 00:09:37

Perdón. 00:09:45

Para saber la I total es igual a la V total entre la R total. 00:09:48

Repito por qué, lo que no sé es la I, como V y R están en diferentes niveles, V entre R. 00:09:54

Por lo tanto, esto da 60 entre 50, que da 1,2 amperios. 00:10:00

¿Y dónde pongo ese 1,2 amperios? 00:10:09

Pues nada, yo ya lo puedo rellenar aquí automáticamente, yo aquí pongo 1,2 amperios. 00:10:11

Y ya, bueno, bien, ya tengo una línea completa. 00:10:17

Digo línea completa porque ya sabéis que la potencia la rellenó al final todas juntas. 00:10:20

Genial. 00:10:24

Pero es que no solo tengo esa intensidad, 00:10:25

porque yo aquí ya había sacado una conclusión que una vez que sabía la intensidad total, 00:10:30

sabía la R, la intensidad que va por R4. 00:10:34

Es decir, que yo aquí puedo rellenar, puedo decir IR4 es igual a I total, por lo tanto, 1,2 amperios también. 00:10:37

Es decir, que yo me vengo aquí y digo, oye, que es que aquí ya puedo poner 1,2 amperios también. 00:10:49

¿Y qué pasa? Que automáticamente en esta línea tengo dos datos, que es lo que voy buscando todo el rato. 00:10:56

Genial. 00:11:02

Cada vez que en una línea tengo dos datos, ¿qué aplico? La pirámide. 00:11:03

En este caso lo que no sé es la V. 00:11:07

Pues la V es igual a la I por R. 00:11:09

Por lo tanto, yo me voy aquí y digo, venga, la V en R4 es la I4 por R4. 00:11:12

Es decir, 1,2 amperios por 30 ohmios. 00:11:27

Lo que es lo mismo, 1,2 por 30, da 36. 00:11:32

36 voltios. 00:11:37

Perfecto. 00:11:39

Yo me voy ahora aquí y ya puedo rellenar esta casilla, que esto es 36 voltios. 00:11:40

Perfecto. 00:11:47

Y ahora viene quizá lo más difícil de entender, pero que vamos a intentarlo a través de otro simil. 00:11:48

Igual que habíamos dicho que la intensidad era el caudal, vamos a imaginar que los voltios son euros. 00:11:56

Euros que me dan al salir de casa. 00:12:07

Yo tengo estos euros al salir de casa y obligatoriamente voy recorriendo todo esto aquí a Amino y al volver a casa no puedo tener ningún euro. 00:12:11

Y que estas son tiendas donde me lo voy a gastar. 00:12:23

Pero ¿qué pasa? 00:12:26

Que cuando hay bifurcaciones o distintos caminos, al llegar aquí va a haber un señor que me dice, 00:12:27

oye, ¿tú con cuántos euros estás dispuesto a gastarte aquí? 00:12:35

Y si tú le dices 5 euros, ese señor te va a dar 5 euros para que te gastes por este camino y 5 euros para que te gastes por este camino. 00:12:38

Y además tenemos que pensar que las asociaciones, las cosas que estén en paralelo, son como si fuese una macrotienda. 00:12:46

Es decir, que realmente este circuito tengo para gastarme 60 voltios en esta macrotienda y en esta tienda. 00:12:58

Porque son los elementos que al final tendría en serie. 00:13:06

En esta macrotienda y en esta tienda. 00:13:09

¿Sí? Bien. Pues yo sé que en esta tienda me gasto 36 euros. 00:13:13

Si de casa he salido con 60 euros y sólo, por así decirlo, tengo esta macrotienda y esta tienda y en esta me gasto 36, 00:13:20

¿en cuánto me voy a gastar aquí en total? 00:13:30

Pues yo sé que lo que me voy a gastar aquí en total es 60 menos 36, es decir, 24 voltios. 00:13:34

Lo que pasa es que conforme yo llego aquí, hay un señor que me dice, 00:13:44

oye, ¿cuántos euros estás dispuesto a gastarte? 00:13:48

Y tú ya sabes que aquí te vas a gastar 36. 00:13:50

Como salías con 60, le dices al señor, pues 24 euros. 00:13:52

Pues esos 24 euros vienen por aquí y esos 24 euros vienen por aquí. 00:13:56

¿Qué pasa? Que es que aquí, ¿cuántas tiendas tengo para gastarme esos 24 euros? 00:14:00

Sólo tengo una, por lo tanto me lo voy a gastar ahí. 00:14:04

Por lo tanto, en este punto, yo ya sé que la V de R3 es igual a la V total menos los que me gasto en R4. 00:14:07

Esto es así, importante, porque aquí no hay más tiendas. 00:14:20

Si aquí hubiese otra mini tienda, ya me lo gastaría entre esta tienda, esta macrotienda y esta tienda. 00:14:23

Pero como no tengo más, pues puedo resolverlo así. 00:14:28

Entonces, la V total era 60, lo que me gasto en R4 es 36. 00:14:33

Por lo tanto, sé que en total me gasto 24 voltios. 00:14:42

Perfecto, pues nada, yo me voy con esos 24 voltios y los puedo poner aquí, 24 voltios. 00:14:46

Genial, objetivo cumplido, ¿por qué? 00:14:54

Ah, otra línea con dos datos, pues perfecto, vuelvo a aplicar esta pirámide. 00:14:58

Ahora lo que no sé es la intensidad, la intensidad es V entre R. 00:15:02

Pues yo ya puedo calcular entonces que la intensidad en R3 es V3 entre R3, que es 24 entre 20. 00:15:06

Que es 1 con 2, pues nada, 1 con 2 amperios. 00:15:20

Perfecto, pues nada, sigo rellenando cositas de la tabla. 00:15:27

Yo sé que esto es 1 con 2 amperios. 00:15:30

Genial, ¿qué pasa? 00:15:35

Que fijaos, no, aquí hay algo que no cuadra. 00:15:39

Ahí está, perdón, que aquí me he equivocado, perdón. 00:15:49

El valor de R3 no era 20, perdón, perdón, perdón, sino que es 30. 00:15:53

Entonces, a ver, efectivamente, entre 30, 24 entre 30, perdonadme, estoy así, da 0 con 8 amperios. 00:15:58

Por lo tanto, aquí va 0 con 8. 00:16:21

¿Por qué he sabido que me había equivocado? 00:16:34

Porque es imposible que el agua total coincidiese con el agua que se va por aquí, porque por aquí también iba agua. 00:16:36

Por eso me he dado la vuelta, ¿vale? Es importante estar atentos a cosas. 00:16:43

Cuestión, yo salía con 1 con 2 litros de agua y por aquí se ha ido 0 con 8. 00:16:48

Todo lo demás habría ido por aquí. 00:16:53

Es decir, que por aquí se habrá ido lo que llevaba en total, 1 con 2 menos 0 con 8. 00:16:55

Es decir, 0 con 4 litros, ¿cierto? 00:17:00

Pues yo ya sé que la y que pasa por aquí es 0 con 4 y ya le habíamos dicho aquí que la y que pasa por aquí también es 0 con 4, ¿vale? 00:17:04

Pero vamos a justificarlo de alguna manera. 00:17:11

Pues nada. 00:17:14

Esperad un momento. 00:17:29

Que lo ajuste bien. 00:17:33

Voy a volver a hacer, ¿vale? Lo hago más pequeñito para que me sigan cabiendo más cálculos. 00:17:36

Entonces, yo sé, hemos dicho que la y que pasa por R2, por ejemplo, es la y total menos la que pasa por R3, ¿vale? 00:17:43

La y total menos lo que pasa por aquí. 00:18:01

El 1 con 2 menos estos 0 con 8 es lo que pasa por ahí, que son 0 con 4 amperios. 00:18:04

Y es que ya habíamos dicho que, además, la y que pasa por R1 es la que pasa por R2. 00:18:11

Es decir, que estos 0 con 4 lo puedo rellenar en estos. 00:18:21

Perfecto. Pues nada. 00:18:26

0 con 4 amperios. 00:18:28

0 con 4 amperios. 00:18:33

¿Qué pasa? Que es que en estas dos filas automáticamente tengo dos datos. 00:18:40

Pues nada. Puedo seguir poniendo aquí abajo. 00:18:45

A ver un momento. 00:18:52

Un momento. 00:18:56

Un momento que enemigo porque si no, no me cabe. 00:19:09

Vale. Esto... 00:19:13

Esto lo voy a poner ahí, ahora. 00:19:26

Y nada. A continuación pongo, por lo tanto, que lo que no sea ahora es la v. 00:19:34

Si tacho la v es y por R, pues nada. 00:19:45

Puedo poner que la v en R1 es la I1 por R1, que es 0 con 4 por 40. 00:19:48

0 con 4 por 40 da 16 voltios. 00:19:58

Y en R2 exactamente igual, pero con 2 es 0 con 4 por 20 que da 8 voltios. 00:20:06

Y qué casualidad que lo que me gasto en la tienda 1 y lo que me gasto en la tienda 2 suman los 24 voltios que son los que me gastaba por aquí abajo. 00:20:19

¿Por qué? Porque al llegar aquí había un señor que me preguntó cuántos euros tenía y yo le dije 24. 00:20:31

Pues dijo 24 por aquí y 24 en total por aquí. 00:20:37

Pero es que esos 24 euros en total me los tengo que repartir entre estas dos tiendas. 00:20:40

Por lo tanto, yo ya puedo rellenar que esto es 16 voltios y esto es 8 voltios. 00:20:45

Y lo más difícil ya está hecho. Tengo las tres magnitudes fundamentales en todos los puntos del circuito. 00:20:54

¿Y cómo relleno la columna de la potencia? Pues muy sencillo. 00:21:00

Lo único que tengo que hacer es completarlo con esta otra pirámide. 00:21:04

La pirámide que me relaciona la potencia con las magnitudes fundamentales. 00:21:10

V y C. 00:21:20

O lo que es lo mismo. La potencia en vatios es igual a la V por ahí. 00:21:26

¿Qué es lo que tengo que hacer? Pues nada. 00:21:32

Esto por esto lo multiplico y lo pongo aquí. Esto por esto lo multiplico y lo pongo aquí. 00:21:34

Esto por esto lo multiplico y lo pongo ahí. Esto por esto lo multiplico y lo pongo ahí. 00:21:39

Y esto por esto lo multiplico y lo pongo ahí. 00:21:43

Vamos a ver si nos cabe. 00:21:46

Voy a hacerlo chiquitillo. 00:22:00

Os voy a poner solo un ejemplo. 00:22:03

Pero esto lo teníamos que hacer con todas las P. 00:22:07

La P de R1 es igual a V1 por I1. 00:22:12

Es decir, 16 por 0.4. 00:22:19

Y me da 6.4 vatios. 00:22:22

Pues nada. Yo me vengo aquí y pondría 6.4 vatios. 00:22:31

Y así sucesivamente. Tendría que seguir poniendo aquí abajo. 00:22:37

P de R2 es igual a V2 por I2. 00:22:42

Entonces voy haciendo 8 por 0.4. 00:22:45

3.2. 00:22:50

3.2 vatios. 24 por 0.8. 00:22:55

19.2 vatios. 00:22:59

36 por 1.2. 00:23:03

43.2 vatios. 00:23:09

Y 60 por 1.2. 00:23:12

Y da 72 vatios. 00:23:15

Y ¡oh! ¡Qué casualidad que si sumo! 00:23:18

Todas las potencias que consumen las resistencias es igual a la potencia que me daba la pila. 00:23:21

Es una manera de comprobar que tengo el problema. 00:23:28

Bien. He hecho. ¿Vale? 00:23:31

Es muy importante que todos los cálculos o demostraciones estén indicadas. 00:23:34

¿Vale? Y para concluir, hacemos un brevísimo resumen de los pasos a seguir. 00:23:40

Lo primero que hemos hecho es rellenar los datos con los datos que me da el problema. 00:23:47

¿Vale? Esto lo he trasladado aquí de la tabla. 00:23:51

Siempre lo primero que hago después es calcular la resistencia equivalente llegando a este circuito asociando resistencias. 00:23:54

¿Vale? Calculo esta resistencia. Por lo tanto voy a saber la I-total. 00:24:02

Y una vez que tengo la I-total veo si esa I-total pasa por alguna resistencia en concreto. 00:24:06

Siempre que las resistencias estén solas, como es este caso, pasa por ahí. 00:24:11

Y ya todo el rato lo que voy buscando son líneas en las que tenga dos datos para poder aplicar esta pirámide. 00:24:15

Una vez que ya lo he resuelto, voy a la columna de la potencia aplicando esa pirámide. 00:24:22

¿Vale? Y siempre compruebo al final que la suma de todas las potencias es igual a la potencia total. 00:24:29

¿De acuerdo? Espero que os haya sido útil. Esto es sencillo una vez que lo entiendes, pero hay que practicarlo bastante para tener las ideas muy claras. 00:24:34

Así que a ponerse a hacer ejercicios. Cualquier duda me preguntáis. 00:24:43

Un saludo y mucho ánimo. 00:24:47

Autor/es:: Carlos MB
Subido por:: Carlos M.
Licencia:: Reconocimiento - No comercial - Compartir igual
Visualizaciones:: 52
Fecha:: 6 de marzo de 2023 - 10:33
Visibilidad:: Clave
Centro:: CP INF-PRI-SEC EUGENIO MURO
Duración:: 24′ 51″
Relación de aspecto:: 16:9 Es el estándar usado por la televisión de alta definición y en varias pantallas, es ancho y normalmente se le suele llamar panorámico o widescreen, aunque todas las relaciones (a excepción de la 1:1) son widescreen. El ángulo de la diagonal es de 29,36°.
Resolución:: 1360x768 píxeles
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