Circuitos Paralelos: Cálculo de Corrientes con la Ley de Ohm

Circuitos Paralelos: Cálculo de Corrientes con la Ley de Ohm

En circuitos paralelos, la corriente tiene más de un camino a seguir. Cuando se trata de una unión, se divide en varias corrientes o se combina en una sola. En este articulo, aprenderemos cómo determinar la corriente en los bucles de circuitos paralelos.

Ejemplo de apertura de la puerta

Imagine a cinco personas caminando en fila por un pasillo y llegan a dos puertas que conducen a dos pasillos diferentes. Si dos personas pasan por la puerta A, ¿cuántas pasan por la puerta B? La respuesta es 3. Al final de los pasillos, hay dos puertas más que conducen a otro pasillo. ¿Cuántas personas entran en el pasillo final? ¡Las cinco personas! Esta es una analogía de cómo la corriente se divide y se recombina en uniones en circuitos paralelos. Veamos cómo podemos calcular matemáticamente la cantidad de corriente en cada ruta.

Circuitos paralelos

Un circuito paralelo es uno donde la corriente se divide y se recombina en las uniones. Un ejemplo de un circuito paralelo se muestra en el diagrama en su pantalla a continuación:

La corriente deja el terminal positivo del rumbo de la batería hacia Loop 1. En este siguiente diagrama en su pantalla, las uniones donde las divisiones de corriente están circuladas en verde, y donde las corrientes se combinan en una, están circuladas en rojo.

La regla de unión de Kirchhoff es una aplicación de la conservación de la carga eléctrica, y establece que la corriente en una conexión debe ser igual a la corriente que sale de la conexión. La ley de Ohm establece que el voltaje es igual al producto de la corriente en amperios y la resistencia en ohmios, que se puede escribir como: V = IR .

La regla del bucle de Kirchhoff suma todos los voltajes en un bucle cerrado y los establece en cero. No hay diferencia de potencial en un solo punto de un circuito. Es como decir que no hay cambios en la elevación en un solo punto de una montaña. Usamos la ley de Ohm ( IR ) para determinar los voltajes a través de cada resistencia. Si el bucle está en la misma dirección que la corriente, el voltaje a través de la resistencia es negativo. Si el bucle está en la dirección opuesta a la corriente, el voltaje es positivo.

Veamos un ejemplo donde tenemos que determinar las corrientes en los bucles de un circuito paralelo. Echemos un vistazo a un ejemplo.

Aquí hay un mensaje: Determine las corrientes a través de todas las resistencias en el circuito paralelo que se muestra aquí en este tercer diagrama que está viendo en su pantalla a continuación:

Solución: Comenzaremos con la regla de unión de Kirchhoff en la unión izquierda en Loop 1, y la unión derecha en Loop 2.

Note que la entrada y salida actual del Loop 1 es de 6 amperios, que es la misma entrada y salida actual del Loop 2.

Este gráfico muestra las dos ecuaciones generadas a partir de la regla de unión de Kirchhoff.

Como tenemos cuatro incógnitas, necesitamos cuatro ecuaciones y ya tenemos dos. La tabla en su pantalla a continuación muestra las otras dos ecuaciones que provienen de la regla de bucle de Kirchhoff para los bucles 1 y 2.

Recuerde, cuando la corriente está en la misma dirección que el bucle, el voltaje es negativo. Cuando la corriente está en la dirección opuesta del bucle, el voltaje es positivo.

En este punto, la física está completa. El resto del problema involucra el álgebra. Tomemos cada bucle individualmente.

Multiplicaremos la ecuación de la regla de unión por 30, de modo que I B se cancelará cuando sumemos ambas ecuaciones.

Ahora podemos añadir las dos ecuaciones y resolver para que G .

Resolviendo para I G , obtenemos 4 amperios. Enchufar de nuevo en esta regla de los nudos de la secuencia 1, podemos resolver para que B .

6 = I B + 4

I B = 2 amperios.

Ahora, podemos trabajar el Loop 2 de la misma manera para determinar I p y I o.

Multiplicaremos la ecuación de la regla de la unión por 10, por lo que la I o se cancelará cuando sumemos las ecuaciones.

Ahora podemos añadir las dos ecuaciones y resolver para que P.

Resolviendo para I P , obtenemos 2 amperios. Al volver a conectar esto a la regla de unión para Loop 2, podemos resolverlo por I o.

6 = I P + 2

Yo o = 4 amperios.

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