La conexión en paralelo de resistencias, junto con la serie, es la forma principal de conectar elementos en un circuito eléctrico. En la segunda versión, todos los elementos se instalan secuencialmente: el final de un elemento se conecta al comienzo del siguiente. En dicho circuito, la intensidad de la corriente en todos los elementos es la misma y la caída de voltaje depende de la resistencia de cada elemento. Hay dos nodos en una conexión en serie. Los comienzos de todos los elementos están conectados a uno y sus extremos al segundo. Convencionalmente, para corriente continua, se pueden designar como más y menos, y para corriente alterna como fase y cero. Por sus características, es muy utilizado en circuitos eléctricos, incluidos los de conexión mixta. Las propiedades son las mismas para CC y CA.
Cálculo de la resistencia total cuando las resistencias están conectadas en paralelo
A diferencia de una conexión en serie, donde para encontrar la resistencia total basta con sumar el valor de cada elemento, para una conexión en paralelo, lo mismo ocurrirá con la conductividad. Y como es inversamente proporcional a la resistencia, obtenemos la fórmula presentada junto con el circuito en la siguiente figura:
Es necesario tener en cuenta una característica importante del cálculo de la conexión en paralelo de resistencias: el valor total siempre será menor que el más pequeño de ellos. Para las resistencias, esto es cierto tanto para la corriente continua como para la alterna. Las bobinas y los condensadores tienen sus propias características.
Corriente y voltaje
Al calcular la resistencia en paralelo de las resistencias, debe saber cómo calcular el voltaje y la corriente. En este caso nos ayudará la ley de Ohm, que determina la relación entre resistencia, corriente y voltaje.
Basándonos en la primera formulación de la ley de Kirchhoff, obtenemos que la suma de las corrientes que convergen en un nodo es igual a cero. La dirección se elige de acuerdo con la dirección del flujo de corriente. Por lo tanto, la dirección positiva para el primer nodo se puede considerar como la corriente entrante de la fuente de alimentación. Y la salida de cada resistencia será negativa. Para el segundo nodo, la imagen es opuesta. Basándonos en la formulación de la ley, obtenemos que la corriente total es igual a la suma de las corrientes que pasan por cada resistencia conectada en paralelo.
El voltaje final está determinado por la segunda ley de Kirchhoff. Es el mismo para cada resistencia y es igual al total. Esta función se utiliza para conectar enchufes e iluminación en apartamentos.
Ejemplo de cálculo
Como primer ejemplo, calculemos la resistencia al conectar resistencias idénticas en paralelo. La corriente que fluye a través de ellos será la misma. Un ejemplo de cálculo de resistencia se ve así:
Este ejemplo muestra claramente queque la resistencia total es dos veces menor que cada uno de ellos. Esto corresponde al hecho de que la intensidad de corriente total es el doble que la de uno. También se correlaciona bien con duplicar la conductividad.
Segundo ejemplo
Considere un ejemplo de una conexión en paralelo de tres resistencias. Para calcular, usamos la fórmula estándar:
Del mismo modo, se calculan circuitos con un gran número de resistencias conectadas en paralelo.
Ejemplo de conexión mixta
Para un compuesto mixto como el siguiente, el cálculo se realizará en varios pasos.
Para empezar, los elementos en serie pueden reemplazarse condicionalmente por una resistencia con una resistencia igual a la suma de las dos reemplazadas. Además, la resistencia total se considera de la misma forma que en el ejemplo anterior. Este método también es adecuado para otros esquemas más complejos. Al simplificar constantemente el circuito, puede obtener el valor deseado.
Por ejemplo, si se conectan dos resistencias en paralelo en lugar de R3, primero deberá calcular su resistencia, reemplazándolas por una equivalente. Y luego lo mismo que en el ejemplo anterior.
Aplicación de un circuito en paralelo
La conexión en paralelo de resistencias encuentra su aplicación en muchos casos. Conectando en serie aumenta la resistencia, pero en nuestro caso disminuirá. Por ejemplo, un circuito eléctrico requiere una resistencia de 5 ohmios, pero solo hay resistencias de 10 ohmios o más. Del primer ejemplo, sabemosque puede obtener la mitad del valor de la resistencia si instala dos resistencias idénticas en paralelo entre sí.
Puede reducir la resistencia aún más, por ejemplo, si dos pares de resistencias conectadas en paralelo están conectadas en paralelo entre sí. Puede reducir la resistencia en un factor de dos si las resistencias tienen la misma resistencia. Combinando con una conexión serial, se puede obtener cualquier valor.
El segundo ejemplo es el uso de conexión en paralelo para iluminación y enchufes en apartamentos. Gracias a esta conexión, el voltaje en cada elemento no dependerá de su número y será el mismo.
Otro ejemplo del uso de la conexión en paralelo es la puesta a tierra de protección de los equipos eléctricos. Por ejemplo, si una persona toca la carcasa metálica del dispositivo en el que se produce una avería, se obtendrá una conexión paralela entre este y el conductor de protección. El primer nodo será el lugar de contacto y el segundo será el punto cero del transformador. Una corriente diferente fluirá a través del conductor y de la persona. El valor de resistencia de este último se toma como 1000 ohmios, aunque el valor real suele ser mucho mayor. Si no hubiera tierra, toda la corriente que circula por el circuito pasaría por la persona, ya que sería el único conductor.
La conexión en paralelo también se puede utilizar para baterías. El voltaje sigue siendo el mismo, pero su capacitancia se duplica.
Resultado
Cuando las resistencias se conectan en paralelo, el voltaje a través de ellas será el mismo y la corrientees igual a la suma de las corrientes que fluyen a través de cada resistencia. La conductividad será igual a la suma de cada uno. A partir de esto, se obtiene una fórmula inusual para la resistencia total de los resistores.
Es necesario tener en cuenta al calcular la conexión en paralelo de resistencias que la resistencia final siempre será menor que la más pequeña. Esto también puede explicarse por la suma de la conductancia de las resistencias. Este último aumentará con la adición de nuevos elementos y, en consecuencia, la conductividad disminuirá.
