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Resolución circuitos mixtos - Luis Redruello

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Subido el 31 de agosto de 2023 por Luis Francisco R.

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Hola chicos, hoy vamos a ver cómo podemos resolver circuitos mixtos. 00:00:00
Los circuitos mixtos son aquellos que tienen componentes en serie y componentes en paralelo. 00:00:04
Para resolverlo lo vamos a hacer exactamente igual que lo hacíamos en los circuitos, 00:00:09
bien sean mixtos o paralelos independientemente, 00:00:14
es decir, nosotros tenemos que conseguir hacer resistencias equivalentes para poder resolverlo. 00:00:16
Los circuitos como he visto anteriormente se pueden sacar directamente, 00:00:22
o sea si todos los componentes están conectados en serie o todos los componentes están conectados en paralelo 00:00:25
podríamos calcular de manera con un único paso la resistencia total del circuito 00:00:30
pero en este caso cuando tenemos un circuito mixto tendremos que hacer más de una transformación 00:00:34
es decir, en primer lugar nosotros tendremos que transformar esta R2 y esta R3 en una única resistencia 00:00:38
voy a colgar en una resistencia equivalente que vamos a llamar resistencia 2-3 00:00:44
y esta resistencia equivalente estará en serie con la que está en R1 00:00:49
vamos a verlo con un dibujo 00:00:52
Si yo transformo este circuito en este de aquí, vemos como podemos agrupar esta resistencia R2 y esta resistencia R3 con una resistencia R2-3 aplicando la fórmula de los circuitos en paralelo. 00:00:56
Esta fórmula sería que r total es igual a 1 partido por, pongo paréntesis, 1 partido por r2 más 1 partido por r3. 00:01:20
Esto ya veremos lo que nos queda 00:01:41
Lo pongo así para que entre en la misma línea 00:01:43
Lo hacemos un pelín más pequeño 00:01:47
Ahí está 00:01:49
¿Vale? 00:01:55
Que sería esta primera transformación 00:01:56
Entonces aquí ya tendría una resistencia equivalente a R2-3 00:01:58
Y ahora ya veo como esta resistencia R2-3 está en serie con esta R1 00:02:00
Por lo tanto ya puedo aplicar la fórmula de los circuitos en serie 00:02:04
Ya tendría, podría sacarme la resistencia total 00:02:07
Para a partir de ahí calcular la intensidad del circuito 00:02:09
Si ahora cargo el dibujo con el circuito equivalente, pues sería este. 00:02:13
Ya tendría aquí la resistencia total, que ya sería la suma. 00:02:21
Esto lo pongo aquí abajo también. 00:02:25
Ya puedo decir, bueno, aquí no sería RT, que me he equivocado. 00:02:32
Esto sería R2,3. 00:02:35
Perdón. 00:02:37
Sería la resistencia equivalente del paralelo de la 2 y la 3. 00:02:40
Y ahora vamos a hacerlo aquí. 00:02:44
Ahora sí, RT es igual a R1 más, ya hemos calculado que es R2,3, ¿vale? 00:02:45
Bien, hasta aquí entendemos un poco cuál es la lógica, primero sustituirlo y luego voy haciendo, siempre voy desde lo más particular a lo más general, ¿vale? 00:02:57
Siempre voy intentando resolver primero los casos más concretos hasta poderlo simplificar en una única resistencia total, ¿vale? 00:03:07
Pues ahora simplemente vamos a calcular los valores que teníamos aquí, sustituyo, r2,3 es igual a 1 partido por paréntesis, 1 entre r2 que vale 5, más 1 partido por r3 que vale 3. 00:03:14
Esto si lo operamos 00:03:34
Un quinto 00:03:37
Un quinto es 0,2 00:03:38
Más 00:03:43
Un tercio es 0,33 00:03:44
Más 53 00:03:46
1 dividido entre 0,5 00:03:48
3, 3, 3, 3, 3, 3 00:03:52
Nos va a quedar 00:03:53
1,88 ohmios 00:03:55
Pongo aquí 00:03:57
Es igual a 1,88 00:03:58
Como no tengo el símbolo de la ley de ohmios en esta pizarra 00:04:01
Pongo ohm, pero bueno, vosotros 00:04:03
Lo pondríais, ¿vale? 00:04:04
1,88 ohmios. Por lo tanto, la resistencia total será, sustituyo ahora sí con los valores, resistencia total será igual a R1, que hemos visto que son 10, más los 1,88 ohmios que acabamos de calcular. 00:04:06
Esto me da un total de 11,88 ohmios. 00:04:24
¿Vale? Hasta aquí el cálculo de las resistencias. 00:04:29
¿bien? entonces ahora 00:04:32
la primera cosa que tenemos que saber, os voy a ir apuntando 00:04:34
aquí arriba, las clases importantes 00:04:36
que nos tenemos que ir aprendiendo 00:04:38
y cambio de color de eboli 00:04:39
porque vamos a hacer otro paso 00:04:42
es la ley de Ohm que significa 00:04:43
que nos dice que V es igual a I 00:04:46
por R 00:04:48
¿vale? pues entonces 00:04:51
si ya tengo la resistencia total calculada 00:04:54
y tengo el voltaje total calculado 00:04:56
que me lo da el enunciado 00:04:57
ya puedo calcular directamente la intensidad total 00:05:00
del circuito, por lo tanto 00:05:02
despejando de la fórmula de v sí por r, yo puedo tener que i es igual a v entre r, con letra, y ahora con número, puedo decir que i es igual a v, que son 25, entre la r, que son 11,88. 00:05:04
Esto es igual, calculadora, 25 entre 11,88, me queda 2,10 amperios, ¿vale? 00:05:30
Bien hasta aquí, ¿entendido cómo hemos sacado tal idea aún? 00:05:46
Vale, esto sería una reducción normal, pero ahora vamos a hacer un paso más allá. 00:05:49
Vamos a ver qué intensidad y qué voltaje pasa por cada una de las resistencias de nuestro circuito. 00:05:53
Es decir, qué intensidad pasa por aquí, qué intensidad pasa por aquí, qué intensidad pasa por aquí, 00:05:58
y qué voltaje cae aquí, qué voltaje cae aquí y qué voltaje cae aquí. 00:06:02
Para esto, la segunda cosa que tenemos que hacer, voy a cambiar el color para que veáis la diferencia. 00:06:07
Segunda cosa que nos tenemos que saber, la intensidad se mantiene en serie. 00:06:12
Lo pongo por aquí. 00:06:17
La intensidad se mantiene en serie. 00:06:26
Y vamos a ver qué quiere decir esto. 00:06:28
Si yo por aquí tengo que pasar 2,10 amperios, 00:06:30
recuerdo que la intensidad es el número de electrones que hay por el circuito, 00:06:33
el número de cargas que hay por unidad de tiempo, se mide en amperios, 00:06:37
porque quiere decir que por aquí salen 2,10 amperios de intensidad 00:06:39
y siguen el camino del circuito, entonces están constantemente dando vueltas 00:06:43
si por aquí por la pila digo que salen 2,10, por aquí obviamente que es un circuito equivalente 00:06:46
el anterior, pasarán también 2,10 00:06:52
entonces los electrones que están aquí van a ser los mismos que estén por aquí, o sea no tienen 00:06:55
ningún otro camino para ir, entonces si por aquí hay 2,10, por aquí tendrá que haber 2,10 00:06:59
por aquí 2,10, para que por aquí sigan circulando 2,10, ¿entendéis? solo hay un único 00:07:03
camino, por eso se dice que la intensidad se mantiene en seguida, por este motivo 00:07:07
yo puedo llegar aquí y decir, a ver esta vez que no me la he cogido 00:07:11
ahora, yo puedo decir que la intensidad total de mi circuito, que es la que he calculado 00:07:17
2,10, que la I total es igual a la intensidad 1 00:07:21
que es igual a la intensidad por la resistencia 2,3 00:07:25
que es igual a 2,10 amperios 00:07:28
¿vale? por lo tanto, si ahora yo ya sé que la 00:07:33
intensidad que pasa por ahí, son por I1, son 2,10, de valor de R1, yo puedo saber qué 00:07:37
voltaje cae en R1. Y también puedo saber, de manera análoga, qué voltaje cae en R2,3. 00:07:42
La idea de los circuitos es que siempre, una vez que hemos resuelto, vamos primero desde 00:07:47
lo más particular, simplificando a lo más general, y luego de lo más general, deshacemos 00:07:51
el camino andado, que es lo que estamos haciendo. Vale, con estos 2,10, ahora, como decía, 00:07:56
puedo calcular el voltaje en R1 y el voltaje en R2-3, ¿de acuerdo? 00:08:00
Voy aquí y puedo decir que V1 es igual a I1 por R1, ¿sí? 00:08:09
Exactamente igual, bueno, vamos a hacerlo primero con números como digo, 00:08:24
luego vamos a acabar primero el R1 y luego ya hacemos el otro. 00:08:30
voy a poner aquí, vale 00:08:35
por lo que es lo mismo que V1 00:08:38
a ver si quiere pintarse 00:08:41
V1 es igual a 00:08:42
intensidad 1 que hemos dicho son 00:08:45
2,10 por 00:08:46
que son 10, por lo tanto esto me dice 00:08:51
que son 21 voltios 00:08:53
vamos ahora con la 2,3 00:08:54
yo de manera análoga puedo decir 00:09:00
que V2,3 00:09:06
que no quiere pintar V2,3 00:09:07
es igual a I2,3 00:09:10
por R2,3 00:09:13
o lo que es lo mismo 00:09:16
aquí un puntico para separar 00:09:20
que V2,3 es igual 00:09:22
a 2,10 00:09:24
por R2,3 que hemos dicho que son 00:09:26
R2,3 00:09:28
1,88 00:09:30
esto es igual, calculadora 00:09:31
2,10 que es este número 00:09:37
por 00:09:41
1,88 00:09:42
3,96 00:09:45
de vuelta 00:09:48
de voltaje, 3,96 de voltaje. ¿Vale? Cambio de color porque vamos a hacer un nuevo paso 00:09:49
y ahora lo último que nos queda es ver que ya tengo resuelto qué intensidad y qué voltaje 00:09:58
va en R1, pero tengo que hacer lo mismo en R2 y en R3. ¿Cómo hago esto? Pues con la 00:10:04
tercera cosa que nos tenemos que aprender. El voltaje se mantiene en paralelo. ¿Qué 00:10:09
quiere decir esto? Que si yo, cuando cojo, si este circuito lo tuvieras montado y aquí 00:10:18
usaramos un polímetro o un voltímetro, si yo mido en los dos extremos aquí y aquí 00:10:24
qué tensión cae, qué voltaje hay, tendría 3,96. Si yo me voy a este punto del circuito 00:10:30
y a este punto, también habría 3,96, y a este punto y a este punto 3,96, porque estos 00:10:37
dos puntos son lo mismo que este, es decir, estas dos resistencias, el valor de estas 00:10:42
dos resistencias en paralelo equivale a este. Por lo tanto, el voltaje que si yo pincho 00:10:46
aquí y aquí, y me da 3,96, cuando pinche aquí y aquí, seguirá yendo 3,96, por lo 00:10:51
tanto, en R2 y en R3, el voltaje sigue siendo 3,96, por lo tanto, yo puedo llegar aquí 00:10:55
y decir que V23 es igual a V2 es igual a V3 es igual a 3,96V. Por lo tanto, como ya tengo 00:11:02
el voltaje, lo que comentamos siempre, siempre me van a dar dos intensidades o dos magnitudes 00:11:14
de la ley de ohm y voy a tener que sacar la tercera. En este caso, ahora ya tengo voltaje 00:11:19
y resistencia y tendré que sacar las intensidades. Pues, despejando la ley de ohm yo puedo decir 00:11:23
que I2 es igual a V2 entre R2. O dicho de otra forma, con número I2 es igual a voltaje 00:11:29
que son 3,96 dividido entre 5 que vale R2, es igual 3,96 que lo tengo aquí, entre 5 00:11:40
0,79 amperios, y de la misma forma yo puedo decir que I3 es igual a V3 entre R3, 00:11:50
O lo que es lo mismo 00:12:13
Es igual a R3 00:12:17
O sea, a V3 que son 3,96 00:12:20
Dividido entre 3 00:12:22
Esto lo multiplico por 5 00:12:25
Para que me vuelva a dar los 3,96 00:12:30
Se lo divido entre 3 00:12:33
Y me queda 1,32 00:12:34
32 Amperios 00:12:36
¿Vale? Pues hasta aquí 00:12:42
Ya hemos resuelto y hemos sacado las intensidades 00:12:45
Y los voltajes en toda la resistencia 00:12:46
fijaros que si la intensidad total es 2,10 00:12:49
es decir, toda la intensidad que sale de la pila 00:12:52
son 2,10 00:12:54
por la resistencia 1 00:12:56
se quedan o pasan 00:12:58
esos mismos 2,10 00:13:01
luego parte de esos 2,10 se bifurcan por aquí 00:13:05
por I2 que son 0,79 00:13:07
y la otra parte son 1,32 00:13:09
si yo sumo 1,32 00:13:11
más 0,79 aproximadamente 00:13:13
van a ser los 2,10 que tengo 00:13:17
no cuadra del todo por los decimales 00:13:19
pero es una forma fácil de comprobar 00:13:21
que esto sale 00:13:24
no me gusta decirlo 00:13:25
pero porque no quiero que luego esto lo truquéis 00:13:26
y lo hagáis un poco a la cuenta de la vieja 00:13:28
es decir, bueno, como por aquí tengo tanto 00:13:30
la suma de las dos intensidades tiene que ir por ahí 00:13:32
simplemente lo que os digo 00:13:33
es que la intensidad que pasa por el circuito 00:13:34
es la misma que llega 00:13:36
entonces por aquí salen 2,10 00:13:37
luego por aquí se desburcará una parte 00:13:39
y por aquí se desburcará otra 00:13:41
pero a la salida 00:13:42
aquí van a seguir habiendo 2,10 00:13:43
una cosa parecida pasa con el voltaje 00:13:45
si os sumo los 21 voltios que hay en R1 00:13:47
a los 3,96 que hay en cada una de ellas 00:13:51
a los 3,96 que hay aquí 00:13:53
pues me van a dar más o menos los 25 que tengo 00:13:55
bueno pues hasta aquí esta recesión de circuitos 00:13:58
os dejo ejercicios propuestos para que los practiquéis 00:14:01
y si tenéis cualquier duda me podéis preguntar lo que necesitéis 00:14:04
un saludo 00:14:06
Subido por:
Luis Francisco R.
Licencia:
Reconocimiento
Visualizaciones:
6
Fecha:
31 de agosto de 2023 - 0:49
Visibilidad:
Clave
Centro:
CPR INF-PRI-SEC SAN BUENAVENTURA
Duración:
14′ 10″
Relación de aspecto:
1.78:1
Resolución:
1920x1080 píxeles
Tamaño:
35.24 MBytes

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