Cómo calcular la resistencia equivalente (ejemplos de circuitos en serie y en paralelo)

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Ultima edición el 21 septiembre, 2023

La electricidad es una de las fuerzas más importantes y utilizadas en el mundo en el que vivimos. La comprensión de los circuitos eléctricos es esencial para poder entender el funcionamiento de los dispositivos electrónicos y para poder realizar reparaciones o mejoras en ellos. Uno de los conceptos más importantes en los circuitos eléctricos es la resistencia equivalente, que se refiere a la resistencia total de un circuito. Calcular la resistencia equivalente es crucial para poder diseñar y analizar circuitos eléctricos. En este artículo, presentaremos ejemplos de cómo calcular la resistencia equivalente en circuitos en serie y en paralelo para que puedas entender mejor este concepto y aplicarlo en tus propios proyectos eléctricos.

Definición de resistencia equivalente

La resistencia equivalente es un concepto importante en la teoría de circuitos eléctricos. Se refiere a la resistencia total de un circuito que contiene varias resistencias conectadas en serie o en paralelo.

Resistencia en serie

Un circuito en serie es aquel en el que las resistencias están conectadas una tras otra, de modo que la corriente debe pasar a través de cada una de ellas. En un circuito en serie, la resistencia equivalente se calcula sumando las resistencias individuales:

Resistencia equivalente en serie = R1 + R2 + R3 + … + Rn

Por ejemplo, si tenemos un circuito en serie con tres resistencias de 10, 20 y 30 ohmios, la resistencia equivalente sería:

  • R1 = 10 ohmios
  • R2 = 20 ohmios
  • R3 = 30 ohmios
  • Resistencia equivalente en serie = 10 + 20 + 30 = 60 ohmios

Resistencia en paralelo

Un circuito en paralelo es aquel en el que las resistencias están conectadas en diferentes rutas, de modo que la corriente se divide entre ellas. En un circuito en paralelo, la resistencia equivalente se calcula de la siguiente manera:

Resistencia equivalente en paralelo = 1 / (1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + … + 1/Rn)

Por ejemplo, si tenemos un circuito en paralelo con tres resistencias de 10, 20 y 30 ohmios, la resistencia equivalente sería:

  • R1 = 10 ohmios
  • R2 = 20 ohmios
  • R3 = 30 ohmios
  • Resistencia equivalente en paralelo = 1 / (1/10 + 1/20 + 1/30) = 5.45 ohmios

Es importante recordar que la resistencia equivalente en paralelo siempre será menor que la resistencia individual más pequeña, ya que la corriente se divide entre las resistencias en lugar de pasar a través de cada una de ellas.

Conclusión

En un circuito en serie, la resistencia equivalente se calcula sumando las resistencias individuales, mientras que en un circuito en paralelo, la resistencia equivalente se calcula utilizando la fórmula 1 / (1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + … + 1/Rn). Conociendo cómo calcular la resistencia equivalente, podemos entender mejor el comportamiento de los circuitos eléctricos y solucionar problemas de manera más efectiva.

Características de circuitos serie y paralelo

Los circuitos eléctricos pueden estar conectados de dos formas principales: en serie y en paralelo. Cada una de estas configuraciones tiene sus propias características y propósitos. Es importante conocerlas para poder calcular la resistencia equivalente y diseñar circuitos efectivos.

Circuitos en serie

Un circuito en serie es aquel en el que los componentes están conectados uno tras otro, de forma que la corriente eléctrica fluye por todos ellos en el mismo sentido. Algunas características de los circuitos en serie son:

  • La resistencia equivalente es la suma de todas las resistencias individuales.
  • La corriente eléctrica es la misma en todos los componentes.
  • La caída de voltaje se divide entre los componentes según su resistencia.
  • Si se interrumpe el circuito en cualquier punto, deja de fluir corriente.
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Un ejemplo de circuito en serie sería el siguiente:

Circuito en serie

En este caso, la resistencia equivalente sería:

Req = R1 + R2 + R3 = 100 Ω + 50 Ω + 150 Ω = 300 Ω

Circuitos en paralelo

Un circuito en paralelo es aquel en el que los componentes están conectados en ramas separadas, de forma que la corriente eléctrica se divide entre ellos. Algunas características de los circuitos en paralelo son:

  • La resistencia equivalente se calcula de forma distinta según el número de componentes.
  • La corriente eléctrica se divide entre los componentes según su resistencia.
  • La caída de voltaje es la misma en todos los componentes.
  • Si se interrumpe el circuito en cualquier punto, la corriente sigue fluyendo por las ramas restantes.

Un ejemplo de circuito en paralelo sería el siguiente:

Circuito en paralelo

En este caso, la resistencia equivalente se calcularía según el número de componentes:

  • Para dos resistencias: Req = (R1 x R2) / (R1 + R2) = (100 Ω x 50 Ω) / (100 Ω + 50 Ω) = 33,33 Ω
  • Para tres resistencias: Req = (R1 x R2 x R3) / (R1 x R2 + R2 x R3 + R1 x R3) = (100 Ω x 50 Ω x 150 Ω) / (100 Ω x 50 Ω + 50 Ω x 150 Ω + 100 Ω x 150 Ω) = 30 Ω

Conclusión

Los circuitos en serie y en paralelo tienen diferentes características que los hacen útiles para distintas aplicaciones. Es importante conocer cómo calcular la resistencia equivalente en cada caso para poder diseñar circuitos adecuados.

Cómo calcular resistencias equivalentes en circuitos serie

En los circuitos eléctricos, las resistencias son componentes importantes que limitan el flujo de corriente. En algunos casos, varias resistencias se conectan en serie para crear una resistencia equivalente. Calcular la resistencia equivalente en un circuito serie es una tarea importante para el diseño y la solución de problemas en la ingeniería eléctrica.

¿Qué es un circuito serie?

Un circuito serie es aquel en el que los componentes están conectados uno tras otro, de tal manera que la corriente fluye a través de ellos en secuencia. En otras palabras, la corriente que fluye a través de un componente también fluye a través de los demás componentes.

Cálculo de la resistencia equivalente en un circuito serie

Para calcular la resistencia equivalente en un circuito serie, se suman todas las resistencias individuales. La fórmula es:

Req = R1 + R2 + R3 + … + Rn

Donde R1, R2, R3, …, Rn son las resistencias individuales.

Ejemplo de cálculo de resistencias equivalentes en un circuito serie

Supongamos que tenemos un circuito serie con tres resistencias:

  • Resistencia 1: 10 ohmios
  • Resistencia 2: 20 ohmios
  • Resistencia 3: 30 ohmios

Para calcular la resistencia equivalente, simplemente sumamos todas las resistencias:

Req = 10 + 20 + 30 = 60 ohmios

Por lo tanto, la resistencia equivalente del circuito serie es de 60 ohmios.

Conclusión

Calcular la resistencia equivalente en un circuito serie es una tarea sencilla que se logra sumando todas las resistencias individuales. Es importante tener en cuenta que en un circuito serie, la corriente fluye a través de los componentes en secuencia.

Cómo calcular resistencias equivalentes en circuitos paralelos

En los circuitos eléctricos, a menudo es necesario calcular la resistencia equivalente para determinar la cantidad total de resistencia en un circuito. En un circuito paralelo, donde hay varias ramas conectadas en paralelo, calcular la resistencia equivalente puede parecer un poco más complicado que en un circuito en serie, pero es bastante sencillo si se sigue un método adecuado.

Paso 1: Identificar las resistencias en paralelo

Lo primero que hay que hacer es identificar todas las resistencias que están conectadas en paralelo en el circuito. Estas son las resistencias que tienen ambos extremos conectados directamente a los mismos dos puntos del circuito.

circuito paralelo

En el ejemplo de arriba, R1, R2 y R3 están conectados en paralelo.

Paso 2: Calcular la resistencia equivalente de cada rama en paralelo

Una vez que se han identificado todas las resistencias en paralelo, se debe calcular la resistencia equivalente de cada rama en paralelo. Esto se hace utilizando la siguiente fórmula:

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Req = 1 / (1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + …)

Donde R1, R2, R3, etc. son los valores de las resistencias en cada rama en paralelo.

Por ejemplo, si las resistencias en paralelo son R1 = 2 ohmios, R2 = 4 ohmios y R3 = 6 ohmios, la resistencia equivalente de la rama en paralelo sería:

Req = 1 / (1/2 + 1/4 + 1/6) = 1,2 ohmios

Paso 3: Calcular la resistencia equivalente total

Una vez que se han calculado las resistencias equivalentes de cada rama en paralelo, se debe calcular la resistencia equivalente total del circuito. Esto se hace sumando las resistencias equivalentes de cada rama en paralelo.

Por ejemplo, si el circuito tiene dos ramas en paralelo, una con una resistencia equivalente de 1 ohmio y otra con una resistencia equivalente de 1,2 ohmios, la resistencia equivalente total del circuito sería:

Req = 1 + 1,2 = 2,2 ohmios

Conclusión

Calcular la resistencia equivalente de un circuito paralelo puede ser un poco más complicado que en un circuito en serie, pero siguiendo los pasos mencionados anteriormente, se puede hacer de manera eficiente y precisa. Es importante recordar que la resistencia equivalente total siempre será menor que la resistencia más pequeña en el circuito paralelo.

Efectos de la resistencia equivalente en un circuito

Cuando hablamos de un circuito eléctrico, la resistencia equivalente es un concepto fundamental. Esta resitencia se refiere a la cantidad total de resistencia que hay en un circuito, que depende de las resistencias individuales de cada componente y de cómo estén conectados entre sí.

La resistencia equivalente tiene un impacto directo en el funcionamiento del circuito. A continuación, explicaremos los efectos que puede tener:

En los circuitos en serie

En un circuito en serie, los componentes están conectados uno tras otro, de manera que la corriente eléctrica fluye a través de cada uno de ellos. Si tenemos varios componentes con resistencias diferentes, la resistencia equivalente del circuito será la suma de todas las resistencias individuales.

Esto significa que cuanto mayor sea la resistencia equivalente, menor será la corriente que fluya a través del circuito. Esto se debe a que la resistencia total que debe superar la corriente es mayor, lo que hace que la corriente se reduzca.

Por otro lado, si la resistencia equivalente es menor, la corriente será mayor, ya que la resistencia que debe superar la corriente es menor.

En los circuitos en paralelo

En un circuito en paralelo, los componentes están conectados de manera que la corriente se divide y fluye a través de cada uno de ellos. En este caso, la resistencia equivalente se calcula de manera diferente.

La resistencia equivalente en un circuito en paralelo es menor que cualquier resistencia individual en el circuito. Esto se debe a que la corriente se divide y fluye a través de varios caminos (componentes), lo que hace que la resistencia total que debe superar la corriente sea menor.

Por lo tanto, cuanto menor sea la resistencia equivalente, mayor será la corriente total que fluya a través del circuito. Esto puede ser beneficioso en algunos casos, como cuando se necesita una alta corriente para que un componente funcione correctamente.

Conclusión

La resistencia equivalente es un concepto fundamental en la electrónica y tiene un impacto directo en el funcionamiento de un circuito. En circuitos en serie, una mayor resistencia equivalente significa una menor corriente, mientras que en los circuitos en paralelo una menor resistencia equivalente significa una mayor corriente.

Es importante tener en cuenta estos efectos al diseñar y calcular circuitos eléctricos.

Ejemplos de resistencias equivalentes en circuitos serie y paralelo

En los circuitos eléctricos, es común encontrarnos con diferentes resistencias que afectan el flujo de corriente. Para simplificar el cálculo de la corriente total que fluye en el circuito, podemos calcular la resistencia equivalente. A continuación, veremos ejemplos de resistencias equivalentes en circuitos serie y paralelo.

Circuitos en serie

En un circuito en serie, las resistencias se conectan una tras otra. Si tenemos dos resistencias de 3 Ohmios y 5 Ohmios, la resistencia equivalente se calcula sumando ambas:

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Req = R1 + R2

Donde R1 es la resistencia de 3 Ohmios y R2 es la resistencia de 5 Ohmios. En este caso, la resistencia equivalente sería:

Req = 3 + 5 = 8 Ohmios

Circuitos en paralelo

En un circuito en paralelo, las resistencias se conectan en diferentes ramificaciones. Si tenemos dos resistencias de 2 Ohmios y 4 Ohmios, la resistencia equivalente se calcula de la siguiente manera:

1/Req = 1/R1 + 1/R2

Donde R1 es la resistencia de 2 Ohmios y R2 es la resistencia de 4 Ohmios. En este caso, la resistencia equivalente sería:

1/Req = 1/2 + 1/4 = 0.75

Para obtener la resistencia equivalente, debemos invertir el resultado de la suma de las inversas:

Req = 1/0.75 = 1.33 Ohmios

Circuitos mixtos

En un circuito mixto, puede haber resistencias conectadas en serie y en paralelo. En este caso, debemos simplificar el circuito y calcular la resistencia equivalente total. Por ejemplo, si tenemos dos ramas en paralelo con resistencias de 2 Ohmios y 4 Ohmios, y una resistencia en serie de 3 Ohmios, podemos calcular la resistencia equivalente total de la siguiente manera:

  1. Calcular la resistencia equivalente de las resistencias en paralelo:
  2. 1/Req1 = 1/2 + 1/4 = 0.75

    Req1 = 1/0.75 = 1.33 Ohmios

  3. Sumar la resistencia equivalente de las resistencias en serie:
  4. Req2 = 3 Ohmios

  5. Calcular la resistencia equivalente total:
  6. Req = Req1 + Req2 = 1.33 + 3 = 4.33 Ohmios

Con estos ejemplos, podemos entender cómo se calcula la resistencia equivalente en circuitos eléctricos en serie, paralelo y mixtos.

En conclusión, el cálculo de la resistencia equivalente en circuitos en serie y en paralelo es una tarea esencial para el diseño y la implementación de cualquier circuito eléctrico. La resistencia equivalente nos permite determinar la cantidad de corriente que fluye a través del circuito y la cantidad de energía que se consume en el proceso. Con los ejemplos proporcionados en este artículo, deberías tener una mejor comprensión de cómo calcular la resistencia equivalente en diferentes tipos de circuitos. Esperamos que esta información te haya sido útil y te invitamos a seguir explorando el fascinante mundo de la electricidad y la electrónica.

En conclusión, el cálculo de la resistencia equivalente en circuitos en serie y en paralelo es una tarea esencial para el diseño y la implementación de cualquier circuito eléctrico. La resistencia equivalente nos permite determinar la cantidad de corriente que fluye a través del circuito y la cantidad de energía que se consume en el proceso. Con los ejemplos proporcionados en este artículo, deberías tener una mejor comprensión de cómo calcular la resistencia equivalente en diferentes tipos de circuitos. Esperamos que esta información te haya sido útil y te invitamos a seguir explorando el fascinante mundo de la electricidad y la electrónica.

En resumen, el cálculo de la resistencia equivalente en circuitos en serie y en paralelo es fundamental para determinar la cantidad de corriente que fluye a través del circuito y la cantidad de energía que se disipa en forma de calor. En circuitos en serie, la resistencia equivalente se calcula sumando todas las resistencias individuales, mientras que en circuitos en paralelo, se utiliza la fórmula inversa de la suma recíproca de las resistencias individuales. Es importante tener en cuenta estas fórmulas y aplicarlas correctamente al diseñar y configurar circuitos eléctricos para garantizar su eficiencia y seguridad.

JORGE CABRERA BERRÍOS Administrator
Ingeniero Electrónico por la UNI, con maestría y doctorado por la University of Electro-Communications (Japón).

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