jueves, 1 de diciembre de 2016

¿Cómo resolver un circuito mixto? (Ley de Ohm)


A continuación te presentamos un problema para calcular y resolver un circuito en serie-paralelo o mixto.
En una casa se encuentra un circuito igual que el del diagrama que se presenta a continuación.
cm
Ivan desea calcular la intensidad o el valor correspondiente a los elementos del circuito contando con los datos expresados en la siguiente tabla:
grt
Elabora un algoritmo que permita imprimir los voltajes e intensidades que pertenecen a cada elemento del circuito. Teniendo en cuenta que el voltaje recibido es de 100V.
Algoritmo para calcular la intensidad de corriente y voltaje de cada elemento del circuito serie-paralelo
  1. Inicio
  2. Pedir voltaje y guardar como V
  3. Pedir valor de la resistencia 1 y guardar como R1
  4. Pedir valor de la resistencia 2 y guardar como R1
  5. Pedir valor de la resistencia 3 y guardar como R1
  6. Pedir valor de la resistencia 4 y guardar como R1
  7. Pedir valor de la resistencia 5 y guardar como R1
  8. Pedir valor de la resistencia 6 y guardar como R1
  9. Pedir valor de la resistencia 7 y guardar como R1
  10. Pedir valor de la resistencia 8 y guardar como R1
  11. Pedir valor de la resistencia 9 y guardar como R1
  12. Pedir valor de la resistencia 10 y guardar como R1
  13. Pedir valor de la resistencia 11 y guardar como R1
  14. Pedir valor de la resistencia 12 y guardar como R1
  15. Pedir valor de la resistencia 13 y guardar como R1
  16. calcular RA = (1/((1/R1) + (1/R2) + (1/R3)))
  17. Realizar RB = R4 + R5 + R6
  18. Calcular RC = (1/((1/R7) + (1/R8)))
  19. Calcular RD = (1/((1/R10) + (1/R11)))
  20. Calcular RE = R12 + R13
  21. Realizar RF = RD + R9
  22. Calcular RG = RA + RB + RC
  23. Realizar RH = (1/((1/RF) + (1/RG)))
  24. Calcular REQ = RH + RE
  25. Realizar IT = V/REQ
  26. Calcular VH = IT * RH
  27. Calcular VE = IT * RE
  28. Calcular IF = VH/RF
  29. Calcular IG = VH/RG
  30. Calcular VA = IG * RA
  31. Calcular VB = IG * RB
  32. Calcular VC = IG * RC
  33. Calcular V9 = IF * RQ
  34. Calcular VD = IF * RD
  35. Calcular V4 = IG * R4
  36. Calcular V5 = IG * R5
  37. Calcular V6 = IG * R6
  38. Calcular V13 = IT * R13
  39. Calcular V12 = IT * R12
  40. Calcular I1 = VA * R1
  41. Calcular I2 = VA * R2
  42. Calcular I3 = VA * R3
  43. Calcular I8 = VC * R8
  44. Calcular I7 = VC * R7
  45. Calcular I10 = VD * R10
  46. Calcular I11 = VD * R11
  47. Imprimir REQ, IT, I2, I1, I3, V4, V5, V8, I7, I8, V9, I10, I11, V12, V13, VA, VB, VC, VD, VE, IF, IG, VH
  1. Fin

Comprobación del algoritmo
  1. Inicio
  2. Voltaje = 100
  3. R1 = 50 Ω
  4. R2 = 100 Ω
  5. R3 = 150 Ω
  6. R4 = 200 Ω
  7. R5 = 250 Ω
  8. R6 = 300 Ω
  9. R7 = 350 Ω
  10. R8 = 400 Ω
  11. R9 = 450 Ω
  12. R10 = 500 Ω
  13. R11 = 550 Ω
  14. R12 = 600 Ω
  15. R13 = 650 Ω
  16. Calcular RA = (1/(1/50) + (1/100) + (1/150)) = 27.77
  17. Realizar RB = 200 + 250 + 300 = 750
  18. Calcular RC = (1/(1/400) + (1/350) = 188.67
  19. Realizar RD = (1/(1/500) + (1/550) = 263.15
  20. Calcular RE = 600 + 650 = 1250
  21. Realizar RF = 263.15 + 450 = 713.15
  22. Calcular RG = 27.77 + 750 + 188.67 = 966.44
  23. Realizar RH = (1/(1/713.15) + (1/966.44) = 416.66
  24. Calcular REQ = 416.66 + 1250 = 1666.66
  25. Realizar IT = 100/1666.66 = 0.0600
  26. Calcular VH = 0.600 * 416.66 = 24.99
  27. Calcular VE = 0.600 * 1250 = 75
  28. Calcular IF = 24.99 / 713.15 = 0.0350
  29. Calcular IG = 0.600 / 966.44 = 0.025
  30. Calcular VA = 0.025 * 27.77 = 0.6942
  31. Calcular VB = 0.025 * 750 = 18.75
  32. Calcular VC = 0.025 * 188.67 = 4.71
  33. Calcular V9 = 0.0350 * 450 = 15.75
  34. Calcular VD = 0.0350 * 263.15 = 9.21
  35. Calcular V4 = 0.025 * 200 = 6.2
  36. Calcular V5 = 0.025 * 250 = 6.25
  37. Calcular V6 = 0.025 * 300 = 7.5
  38. Calcular V13 = 0.600 * 650 = 39
  39. Calcular V12 = 0.600 * 600 = 36
  40. Calcular I1 = 0.6942 * 50 = 34.71
  41. Calcular I2 = 0.6942 *100 = 69.42
  42. Calcular I3 = 0.6942 * 150 = 104.13
  43. Calcular I8 = 4.71 * 400 = 2964
  44. Calcular I7 = 4.71 * 350 = 1648.5
  45. Calcular I10 = 9.21 * 500 = 4605
  46. Calcular I11 = 9.21 * 550 = 5065.5
  47. Imprimir resultados
  48. Fin

Circuito mixto



Son aquellos circuitos eléctricos que combinan serie y paralelo. Lógicamente estos circuitos tendrán más de 2 receptores, ya que si tuvieran 2 estarían en serie o en paralelo. Veamos un ejemplo de un circuito mixto.
cm
En este tipo de circuitos hay que combinar los receptores en serie y en paralelo para calcularlos.
A continuación presentamos el siguiente vídeo donde se explica una de las maneras de resolver un circuito eléctrico.





¿Cómo resolver un circuito paralelo?



Ahora te presentamos un problema para calcular la intensidad de corriente de cada elemento de un circuito en paralelo.
Anteriormente Ricardo calculó la potencia de las resistencias, sin embargo durante su última clase de física el profesor les pidió calcular la intensidad eléctrica de cada elemento del circuito que había utilizado anteriormente. Cuando el circuito recibe un voltaje de 50V. Toma en cuenta los datos que se muestran en la siguiente tabla.

A continuación se muestra el diagrama del circuito a resolver.


Algoritmo para calcular la intensidad de corriente de cada elemento del circuito paralelo
  1. Inicio
  2. Pedir valor de voltaje y guardar en V
  3. Pedir valor de la resistencia 1 y guardar como R1
  4. Pedir valor de la resistencia 2 y guardar como R2
  5. Pedir valor de la resistencia 3 y guardar como R3
  6. Pedir valor de la resistencia 4 y guardar como R4
  7. Pedir valor de la resistencia 5 y guardar como R5
  8. Pedir valor de la resistencia 6 y guardar como R6
  9. Pedir valor de la resistencia 7 y guardar como R7
  10. Calcular








  1. Realizar I1 = V/R1
  2. Realizar I2 = V/R2
  3. Realizar I3 = V/R3
  4. Realizar I4 = V/R4
  5. Realizar I5 = V/R5
  6. Realizar I6 = V/R6
  7. Realizar I7 = V/R7
  8. Imprimir REQ, I1, I2, I3, I4, I5, I6, I7 “Amp”
  9. Fin


Comprobación de algoritmo
  1. Inicio
  2. Voltaje = 50V
  3. R1 = 40Ω
  4. R2 = 80 Ω
  5. R3 = 70 Ω
  6. R4 = 100 Ω
  7. R5 = 50 Ω
  8. R6 = 120 Ω
  9. R7 = 150 Ω
  10. Calcular REQ





  1. Realizar I1 = 50 /40 = 1.25
  2. Realizar I2= 50 /80 = 0.625
  3. Realizar I3 = 50 /70 = 0.714
  4. Realizar I4 = 50 /100 = 0.5
  5. Realizar I5 = 50 /50 = 1
  6. Realizar I6 = 50 /120 = 0.416
  7. Realizar I7 = 50 /150 = 0.33
  8. Imprimir
I1 = 1.25 Amp

I2 = 0.625 Amp
I3 = 0.714 Amp
I4 = 0.5 Amp
I5 = 1 Amp
I6= 0.416 Amp
I7 = 0.33 Amp
19.Fin


Circuito en paralelo



Es un circuito recorrido por una corriente eléctrica, donde varios conductores o elementos se hallan unidos paralelamente, es decir, con sus extremos comunes. En un circuito en paralelo cada receptor conectado a la fuente de alimentación lo está de forma independiente al resto; cada uno tiene su propia línea, aunque haya parte de esa línea que sea común a todos.

Características

Un circuito en paralelo es un circuito que tiene dos o más caminos independientes desde la fuente de tensión, pasando a través de elementos del circuito hasta regresar nuevamente a la fuente. La ventaja de los circuitos en paralelo con respecto a los circuitos en serie es que si se funde o se retira un elemento, el circuito seguirá operando para el funcionamiento de los demás elementos.



  • El voltaje es el mismo en todos los puntos del circuito.
  • A cada uno de los caminos que puede seguir la corriente eléctrica se le denomina "rama".
  • La suma de las intensidades de rama es la intensidad total del circuito.


  • La resistencia equivalente es menor que la menor de las resistencias del circuito y corresponde a la siguiente formula:





Uso
La conexión en paralelo se emplea cuando es preciso conservar la independencia absoluta entre la alimentación y cada uno de los elementos. En efecto, en los extremos de cada uno de ellos existe la misma diferencia de potencial y la interrupción de un conductor no perjudica la circulación por los demás. 


Diagrama sencillo de un circuito en paralelo