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Asociación de Resistencias. Electrónica Analógica - Contenido educativo

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Subido el 27 de junio de 2024 por Víctor A.

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Vídeo explicativo de la asociación de resistencias en serie, paralelo y mixto. Subtitulado.

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Para resolver ejercicios de circuitos tenemos que utilizar la ley de Ohm. 00:00:00
Esta ley de Ohm lo que nos dice es que el potencial, que es la energía que van a tener los electrones que se mueven en el circuito, 00:00:10
va a ser igual a la resistencia del circuito multiplicado por la intensidad, 00:00:17
que es el número de electrones que pasan cada segundo por una zona del circuito. 00:00:22
Sabemos que el potencial nos lo suelen dar como el valor de la pila que tenemos en el circuito. 00:00:25
Si nosotros tenemos un circuito en el que tenemos esta pila, 00:00:31
tenemos que acordarnos que la pila se representa con dos líneas, una más larga y otra más corta, 00:00:34
y tenemos los cables. 00:00:39
Y además tendremos la resistencia. 00:00:41
Por lo tanto, la pila nos dará el valor del voltaje. 00:00:44
El valor de la resistencia nos lo da la propia resistencia 00:00:47
y la intensidad será el número de electrones que viajan por este circuito. 00:00:50
Lo que podemos ver es que en la ley de Ohm tenemos un espacio para el voltaje, un espacio para la resistencia y un espacio para la intensidad. 00:00:55
Vamos a suponer un ejemplo que en este caso el voltaje van a ser 5 voltios y la resistencia la vamos a poner de 10 ohmios. 00:01:03
Lo que queremos calcular es la intensidad. Por lo tanto de la ley de Ohm vamos a despejar la intensidad. 00:01:13
La intensidad será igual al voltaje partido por la resistencia. Es una ecuación de primer grado. 00:01:20
La resistencia que está multiplicando pasa al otro lado dividiendo. 00:01:25
Como tenemos el valor del voltaje y la resistencia podemos calcular la intensidad como el voltaje que son 5 voltios 00:01:29
dividido entre la resistencia que son 10, es decir 0,5 amperios. 00:01:34
De esta manera podemos calcular el valor de la intensidad con la resistencia y el voltaje. 00:01:40
Con esto no tenemos ningún problema, es un ejercicio muy sencillo. 00:01:46
Pero ¿qué pasa si en un circuito en vez de tener una resistencia única tenemos varias? 00:01:49
Lo primero que podemos tener es unas resistencias en serie. 00:01:55
¿Qué quiere decir en serie? 00:01:58
Tenemos resistencias en las que tenemos una después de otra. 00:01:59
Tenemos, por ejemplo, aquí tres resistencias, R1, R2 y R3. 00:02:04
Recordamos que la ley de Ohm nos dice que V es igual a R por I. 00:02:08
Cuando nosotros queremos resolver la ley de Ohm, tenemos un espacio para la resistencia, 00:02:14
pero aquí tenemos tres resistencias. 00:02:18
¿Cuál metemos aquí? ¿La 1, la 2 o la 3? 00:02:20
Esa decisión no la tenemos que tomar. 00:02:22
Lo que vamos a hacer es que estas tres resistencias las vamos a juntar en una resistencia equivalente. 00:02:25
Vamos a llamar resistencia equivalente, que lo vamos a escribir así. 00:02:30
Muchas veces los alumnos llaman a esto REC, como si fuese el botón de grabar de una cámara de vídeo, pero es resistencia equivalente. 00:02:35
La resistencia equivalente, cuando tenemos resistencias en serie, es muy sencilla de calcular. 00:02:42
La resistencia equivalente va a ser igual a R1 más R2 más R3, en este caso porque tenemos tres resistencias. 00:02:46
independientemente del número de resistencias que tengamos, la resistencia equivalente será la suma de todas, 00:02:52
es decir, el sumatorio de cada una de las resistencias, es decir, R1 más R2 más R3 más R4 más todas las que haya. 00:02:58
Si hacemos un ejemplo, vamos a suponer que tenemos el mismo circuito que antes, pero esta vez tenemos varias resistencias. 00:03:08
¿Cómo sabemos que estas resistencias están en serie? 00:03:15
Porque si yo recorro el circuito de un extremo a otro de la pila, nunca tengo que el cable se divida en dos, en tres o más. 00:03:18
El cable nunca se divide. Yo puedo pasear por todo el circuito sin levantar el boli. 00:03:26
Cuando tenemos eso, tenemos resistencias una después de otra, es decir, resistencias en serie. 00:03:31
Vamos a dar un valor al voltaje, vamos a poner de nuevo 5 voltios. 00:03:35
Y las resistencias, vamos a poner que esta vale 1 ohmio, 2 ohmios, 5 ohmios y 2 ohmios de nuevo. 00:03:39
Para resolver la ley de Ohm, como hemos dicho, la tenemos aquí, solo podemos meter un valor de una resistencia. 00:03:46
No vamos a elegir cuál de los cuatro tomar, sino que vamos a calcular la resistencia equivalente. 00:03:52
Para este circuito, la resistencia equivalente va a ser la suma de todas ellas, es decir, 1 ohmio más 2 ohmios más 5 ohmios más 2 ohmios, es decir, 10. 00:03:57
Si queremos ahora calcular la intensidad, que no sabemos cuánto vale, esa era nuestra incógnita, la intensidad, 00:04:08
Podemos calcular la intensidad despejando de la ley de Ohm. 00:04:14
La intensidad va a ser igual al voltaje partido por la resistencia. 00:04:17
Como el voltaje si no lo daban, 5 voltios dividido entre la resistencia. 00:04:21
¿Qué resistencia vamos a meter ahí? 00:04:25
No vamos a meter las resistencias, ningún valor de las 4 resistencias. 00:04:27
Vamos a meter el valor de la resistencia equivalente. 00:04:30
Como la resistencia equivalente son 10 ohmios, lo pongo aquí, 5 dividido entre 10, 0,5 amperios. 00:04:33
amperios y con esto tengo calculada la intensidad en un circuito con resistencias en serie pero esta 00:04:39
no es la única manera de agrupar resistencias también tenemos la opción de agrupar resistencias 00:04:45
en paralelo en este caso tenemos esta situación de aquí con tres resistencias vamos a poner r1 r2 y 00:04:49
r3 lógicamente podrían ser todas las resistencias que nosotros queramos a partir de dos de dos en 00:04:57
adelante como sabemos que una resistencia unas resistencias están en paralelo cuando nosotros 00:05:02
recorremos el cable llega a un punto vamos a decir este punto de aquí en el que el cable se divide en 00:05:07
varios caminos como veis viene el cable por aquí por donde viajarán los electrones y los electrones 00:05:13
pueden decidir por qué camino ir hay tres caminos en este caso el de arriba el del medio y el de 00:05:18
abajo en este punto donde el cable se divide en varios caminos se le llama nodo igual que el punto 00:05:24
en el que se vuelven a juntar también se llama nodo. ¿Cómo podemos encontrar resistencias en 00:05:31
paralelo? Siempre que encontremos dos nodos, uno donde el camino se divide en varios y otro donde 00:05:36
se vuelven a juntar. De esta manera en vez de calcular de nuevo, recordamos que tenemos la ley 00:05:43
de Ohm, vuelvo a escribir aquí, como tenemos tres resistencias y sólo podemos meter un valor lo que 00:05:47
vamos a hacer es calcular la resistencia equivalente igual que antes en las que estaban en serie. En 00:05:54
este caso la resistencia equivalente va a ser algo distinto. Vamos a hacer que 1 partido por 00:05:58
la resistencia equivalente es lo mismo que 1 partido por R1 más 1 partido por R2 más 1 partido 00:06:03
por R3. En general, para el caso general, tenemos que 1 partido por la resistencia equivalente es 00:06:09
igual a 1 partido por R1 más 1 partido por R2 más 1 partido por R3. Imaginad que tenemos más 00:06:15
resistencia, pues 1 partido por R4, etc. Esto lo podemos escribir como el sumatorio de 1 partido 00:06:21
por R sub i. Vamos a hacer otro ejemplo de nuevo. Vamos a tener cuatro resistencias y una pila. La 00:06:27
pila vamos a seguir poniendo el valor de 5 voltios y las resistencias vamos a poner que tengan los 00:06:35
mismos valores que antes. Lo primero que vamos a hacer es calcular el valor de la resistencia 00:06:40
equivalente ya que nos damos cuenta que con la ley de Ohm sólo podemos meter un valor de R. Como 00:06:44
aquí tenemos cuatro vamos a calcular a qué equivalen estas cuatro resistencias en paralelo y una vez 00:06:50
que tengamos el valor de la resistencia equivalente podremos usar la ley de la resistencia equivalente 00:06:55
de este circuito vamos a calcular con la fórmula 1 partido por la resistencia equivalente es lo 00:06:59
mismo que 1 partido por r1 en este caso r1 vale 1 lo tenemos aquí más 1 partido por r2 r2 es 2 1 00:07:04
partido por r3 es 5 y por último 1 partido por r4 que es 2 de nuevo cuando aplicamos la fórmula me 00:07:12
Da igual decir que esta es la 1, la 2, la 3, la 4, hacerlo al revés, 1, 2, 3, 4, o poner los valores que a mí me da la gana. 00:07:19
Si está la 1, la 2, la 3 y la 4, el orden va a dar igual. 00:07:26
Una vez que tengo hecho esto, lo que tengo que hacer es trabajar con fracciones. 00:07:30
Esto ya es matemáticas. 00:07:33
Voy a hacer denominador común, en este caso es 10. 00:07:34
Y si hago denominador común, aquí voy a tener en la primera fracción 10 partido por 10, en la segunda fracción 5 partido por 10, 00:07:38
la tercera 2 partido por 10 y en la última de nuevo 5 partido por 10. El resultado final me 00:07:45
queda 22 partido por 10. Ahora nos tenemos que fijar en algo muy importante que no se nos puede 00:07:52
olvidar. Nosotros aquí no hemos calculado la resistencia equivalente sino que hemos calculado 00:07:56
la inversa 1 partido por la resistencia equivalente. Si yo quiero obtener la resistencia equivalente 00:08:00
tengo que hacer productos cruzados. Voy a poner aquí el resultado 1 partido por la resistencia 00:08:05
equivalente es igual a 22 partido por 10 y lo que voy a hacer es multiplicar en forma de cruz voy a 00:08:10
multiplicar 1 por 10 y la resistencia equivalente por 22 esto lo voy a hacer paso a paso para que 00:08:16
veáis todos cómo se hace pero luego lo podemos hacer más rápido si hago productos cruzados me 00:08:21
queda 1 por 10 es igual a la resistencia equivalente multiplicado por 22 y aquí voy a despejar la 00:08:25
resistencia equivalente me queda 10 1 por 10 es 10 dividido entre 22 si os fijáis lo que tenemos 00:08:31
que hacer una vez que hemos calculado 1 partido por la resistencia equivalente es igual a 22 partido 00:08:37
por 10, lo que tengo que hacer para calcular la resistencia equivalente es darle la vuelta y por 00:08:42
supuesto poner las unidades. Una vez que he calculado la resistencia equivalente por fin puedo aplicar 00:08:47
la ley de Ohm porque lo que me pedían calcular en este circuito de nuevo es la intensidad. Para 00:08:52
calcular la intensidad despejo de la ley de Ohm y es igual a v partido por r. En este caso v es 5 y r 00:08:57
son los 10 partido por 22. Muchos alumnos tienen dudas de cómo hacer esto. Si nos fijamos esto es 00:09:04
lo mismo que decir 5 dividido entre 10 partido por 22. El 5 lo puedo escribir como 5 partido por 1 y 00:09:09
de nuevo hacer productos cruzados, es decir 5 por 22 dividido entre 10 por 1. Esto me queda 110 00:09:17
dividido entre 10, con lo que es lo mismo 11 amperios. Y con esto tengo resuelto cuánto vale 00:09:24
la intensidad de este circuito en paralelo. Si nos fijamos en el resultado, cuando estaban en serie 00:09:30
esas mismas resistencias nos daba un valor de 0,5. Lo tenemos aquí que lo hemos calculado, pero cuando 00:09:36
lo hacemos en paralelo la intensidad son 11 amperios. Por último vamos a ver qué pasa si mezclamos 00:09:42
estas dos opciones, es decir, tenemos circuito que mezcla resistencia en paralelo y en serie. Aquí no 00:09:48
fórmula general pero lo voy a resolver con un circuito, con un ejemplo. De nuevo voy a tener 00:09:54
una intensidad de 5 voltios y he puesto cuatro resistencias, podría poner más o menos, pero he 00:10:00
puesto cuatro resistencias y le voy a dar los valores. Lo primero que tengo que hacer en este 00:10:05
circuito es ver cómo están agrupadas las resistencias. Entonces empiezo a recorrer el 00:10:09
circuito, encuentro con la primera resistencia, no hay problema, pero cuando llego aquí veo este 00:10:14
punto este punto lo hemos llamado ya antes nodo una vez que paso por ese punto el cable se divide 00:10:19
en dos esto me está diciendo que va a haber un paralelo si recorro este circuito por cada uno 00:10:24
de los caminos veo que se vuelven a juntar de nuevo en otro nodo por lo tanto ahí se acaba el 00:10:30
paralelo es decir el paralelo el paralelo va de nodo a nodo uno por arriba y otro por abajo sigo 00:10:36
el camino y me encuentro con otra resistencia y finalizo cuidado con esta resistencia porque 00:10:41
mucha gente cuando está resolviendo el circuito, como en el paralelo siempre hay una resistencia una arriba y otra abajo, 00:10:46
entonces piensan que siempre que tengamos esa situación va a ser un paralelo. 00:10:52
Sin embargo, esta resistencia, vemos que esta resistencia que está abajo está en serie con la parte de arriba, 00:10:55
porque una vez que se ha acabado el paralelo no se divide más el cable. 00:11:01
¿Qué vamos a hacer ahora? Vamos a calcular la resistencia equivalente del paralelo. 00:11:04
La resistencia equivalente, vamos a llamarla resistencia equivalente 1, que es la del paralelo. 00:11:09
aplicamos la fórmula 1 partido por la resistencia equivalente 1 más 1 partido por la resistencia 00:11:13
equivalente 2 hacemos denominador común en este caso es 10 y nos queda 7 décimos nos acordamos 00:11:18
que hay que darle la vuelta resistencia equivalente 1 va a ser igual a 10 séptimos de ohmio en este 00:11:25
caso ya hemos visto esa resistencia equivalente 1 es la equivalente al paralelo por lo tanto las 00:11:31
dos resistencias que hay en paralelo pueden ser sustituidas por una resistencia si nosotros 00:11:37
Nos ponemos los valores, tendremos una pila que siguen siendo 5 voltios, esta resistencia sigue siendo 1 ohmio, esta sigue siendo 2 ohmios y estas dos resistencias de aquí que están en paralelo las hemos sustituido por esta resistencia de aquí y esa resistencia de ahí el valor que tiene es 10 séptimos. 00:11:42
Como ahora tenemos tres resistencias podemos calcular la resistencia equivalente de esas tres resistencias, las vamos a llamar 2. 00:11:58
Esas tres resistencias ¿cómo están? Pues si nos fijamos, recorremos el circuito, hay una resistencia, de seguido hay otra y sin dividirse el cable tenemos la tercera y se termina el circuito, así que están en serie. 00:12:04
Por lo tanto la resistencia equivalente 2, aplicamos la fórmula y va a ser 1 más 10 séptimos más 2, hacemos como un denominador, en este caso es 7 y nos queda 31 séptimos de ohmio. 00:12:15
Y ahora sí, podemos aplicar la ley de Ohm, la voy a poner aquí para que si alguien no se acuerda, y vamos a despejar el valor de la intensidad, que era lo que me pedía. 00:12:26
No sabía cuánto valía la intensidad. La intensidad va a ser igual a V partido por R. El voltaje sabemos que es 5 voltios, pero la resistencia son 31 séptimos. 00:12:34
De nuevo, hago productos cruzados y nos queda 35 partido por 31 amperios. Lo podemos dejar en forma de fracción, no pasa nada. 00:12:44
Y vamos a ver el último ejemplo. En este último ejemplo vamos a tener también unas resistencias ordenadas de forma mixta, pero vamos a ver el caso en el que esas cuatro resistencias las vamos a tener de otra manera colocadas. 00:12:52
Este va a ser nuestro circuito en el que tenemos una pila de 5 voltios y las resistencias tienen un valor de 1 ohmio, 2 ohmios, 5 ohmios y 2 ohmios. Tenemos las mismas resistencias que antes pero ordenadas de otra manera. 00:13:03
Cuando nosotros recorremos el circuito vemos que el circuito empezamos por aquí, hay una resistencia y llegamos a este punto. 00:13:15
Este punto ya lo conocemos, es un nodo. 00:13:21
En ese punto de ahí el cable que viene por aquí se divide en dos caminos, el camino de arriba y el camino de abajo y se vuelven a cerrar en este otro punto. 00:13:23
Después de ese paralelo en el que tenemos el camino de arriba y el camino de abajo se vuelven a juntar y como no hay ninguna resistencia más no nos tenemos que preocupar de más. 00:13:32
Cuando nosotros hacemos el paralelo que va de un nodo a otro, siempre ponemos una resistencia en cada camino, aquí tenemos dos, pero aquí el problema que tenemos es que tenemos dos resistencias en un camino. 00:13:38
¿Qué vamos a hacer? Vamos a empezar con estas dos resistencias, las vamos a juntar en una sola para tener una resistencia en cada camino del paralelo. 00:13:49
Eso es importante, siempre que tengamos un paralelo en cada camino tiene que haber solo una resistencia, si hay más tendremos que aplicar fórmulas para poder juntarlas en una sola. 00:13:57
Estas dos resistencias que hemos dicho que vamos a juntar, la de 2 ohmios y la de 5 ohmios, las vamos a juntar en una sola. 00:14:07
Y estas dos resistencias vemos que están en serie porque están las dos seguidas una de otra sin ningún cable que se divida. 00:14:12
Así que la resistencia equivalente 1 que están en serie podemos decir que es... 00:14:18
De esta manera vamos a tener el circuito con los siguientes valores. 00:14:23
La pila va a seguir siendo 5 voltios, esta resistencia no la hemos tocado, esta tampoco. 00:14:27
y esta resistencia de aquí, que no me queda, es la de 7 ohmios, que es la que he calculado como resistencia equivalente. 00:14:31
Recuerdo que estas dos resistencias las hemos juntado en una sola, 7 ohmios. 00:14:37
Ahora podemos ver que seguimos teniendo el paralelo. Este es el nodo donde se abre y el nodo donde se cierra. 00:14:41
Por lo tanto, la resistencia equivalente 2 va a ser la resistencia del paralelo. 00:14:46
Aplico la fórmula y voy a hacer como un denominador, en este caso 14. 00:14:51
Nos tenemos que acordar que hay que darle la vuelta, resistencia equivalente 2 va a ser igual a 14 novenos. 00:14:56
Y para terminar vemos que tenemos la pila, esta resistencia que no la hemos tocado y la resistencia que hemos hecho equivalente. 00:15:01
Sabemos que la pila tenía un valor de 5 voltios, sigue teniendo la primera resistencia 1 ohmio y la segunda 14 novenos. 00:15:07
Por lo tanto puedo aplicar, dado que vemos que estas resistencias están en serie, porque están seguidas una después de otra, puedo aplicar de nuevo la fórmula para la resistencia equivalente 3 en serie. 00:15:15
Lo aplico como un denominador y ya tengo la resistencia equivalente. 00:15:25
Es decir, tendré un circuito con una sola resistencia. 00:15:29
El valor de la pila son 5 voltios y el valor de la resistencia 23 novenos. 00:15:32
¿Qué queremos calcular? La intensidad. 00:15:37
Os voy a aplicar la ley de Ohm que me dice que la intensidad es igual al voltaje partido por la resistencia. 00:15:39
Es lo mismo, 5 partido por 23 novenos. 00:15:45
Hago productos cruzados y el resultado son 45 veintitrés agos. 00:15:48
Y con esto tendríamos resuelto este circuito. 00:15:53
Idioma/s:
es
Idioma/s subtítulos:
es
Autor/es:
Víctor Agua de la Roza
Subido por:
Víctor A.
Licencia:
Reconocimiento - No comercial - Compartir igual
Visualizaciones:
2
Fecha:
27 de junio de 2024 - 11:37
Visibilidad:
Clave
Centro:
CPR INF-PRI-SEC CALASANZ
Descripción ampliada:
Vídeo adaptado para personas con problemas de audición y con subtítulos adaptados para personas con dislexia.
Duración:
16′ 02″
Relación de aspecto:
1.78:1
Resolución:
1920x1080 píxeles
Tamaño:
160.83 MBytes

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