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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA DEPARTAMENTO DE FÍSICA LABORATORIO DE FÍSICA II

Grupo No 103

ASOCIACIÓN DE RESISTENCIAS EN SERIE Y PARALELO Informe No 4 Docente: Yolanda Montoya Rojas Integrantes: Yadelin Vanessa Araujo Guzman Natalia Cortes Serna Andres Felipe Morales Mejia Resumen En este presente informe se evidencia que la asociación de resistencias eléctricas puede considerarse conceptualmente como una única resistencia equivalente, cuyo valor se determina a partir de las magnitudes de las resistencias individuales asociadas y del esquema de conexión.

De acuerdo con la ley de Ohm, los términos del lado derecho de la ecuación (1) tienen la siguiente equivalencia..

1. MARCO TEÓRICO Un conjunto de n resistencias conectadas una a continuación de la otra de tal manera que la corriente circule por todas ellas a través de un único camino, forman una asociación de resistencias en serie, es cuando la corriente que circula por todas las resistencias de una asociación y tiene la misma intensidad, se dice que éstas están conectadas en serie o en cascada. En un esquema de resistencias en serie varía la diferencia de potencial entre cada una de las resistencias asociadas.

Donde: I, es la única corriente que circula por dicha asociación de resistencias en serie.

Esta resistencia Se denota Tienen las dimensiones de resistencias y es llamado resistencia Req equivalente en serie por lo tanto se denomina : Ecuación (1)

Imagen 1.una asociación de resistencias en serie

V = I x Req . Por otra parte tenemos a Las resistencias que están conectadas de modo que se unen por un lado todos los principios de las resistencias y por otro lado todos los finales. En este caso se ofrecen varias trayectorias de paso para la corriente eléctrica, de forma que la intensidad de corriente que llega hasta el nudo donde comienza la asociación en paralelo, se reparte entre las distintas ramas conectadas en paralelo sin que la corriente tenga porqué ser igual en cada una de las ramas de la conexión en paralelo, para volver a confluir de nuevo en el nudo donde se unen de nuevo los terminales

de las resistencias, ya que la corriente no se consume ni desaparece.

4. RESULTADOS EXPERIMENTALES Tablas de datos Nominal (𝛀)

Ohmetro

Caídas de tensión (V)

R1

100

2.5

R2

300

7.5

I = 0.025 (A) Tabla 1. circuito en serie

Nominal (𝛀)

Imagen 2.una asociación de resistencias en paralelo

2. MATERIALES

● ● ● ●

Voltímetro Amperímetro Fuente de poder 2 Resistencias

3. METODOLOGÍA EXPERIMENTAL Circuito en serie:

Ohmetro

Intensidad de corriente (A)

R1

100

0.1

R2

300

0.033

V= 10 (V) Tabla 2. circuito en paralelo

5. PROCESAMIENTO DE DATOS EXPERIMENTALES

Para saber cual es Itotal vamos a requerir de saber cual es Rtotal por ende la hallamos usando la suma de las resistencias

𝑅𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑅1 + 𝑅2 => 100 + 300 = 400 Ya teniendo Rtotal procedemos a hallar Itotal usando el voltaje dado por la fuente de poder y Rtotal encontrado anteriormente

𝐼𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 =

Circuito en paralelo:

𝑉 𝑅𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙

=>

10 400

= 0. 025 𝐴

Y ahora para hallar el valor del voltaje de cada resistencia procedemos a usar el valor de cada resistencia multiplicado por Itotal

𝑉1 = 𝑅1 * 𝐼𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 => 100(0. 025) = 2. 5𝑉 𝑉2 = 𝑅2 * 𝐼𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 => 300(0. 025) = 7. 5𝑉 6. ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS Lo que sucede cuando en circuito en serie le falla un elemento de la red , es que este dejaría de funcionar o provocaría daños a los elemento que está conectado, ya que todos funcionan en conjunto Lo que pasa cuando se interrumpe la corriente a través de uno de sus elementos en un circuito en paralelo , no pasará nada con el resto debido a que esta se desplaza y la corriente total se divide pasando una parte por una resistencia y la otra parte por la otra.

a.

b.

c.

d.

e.

f.

g.

h.

i.

Al reconocer la fórmula de la resistencia equivalente en un circuito de una asociación de resistencias en serie como es fácilmente demostrable que es mayor a cualquier R, pues sólo sería contemplable lo contrario si hubieran presentes resistencias negativas en la sumatoria de los Ri. Al reconocer la fórmula de la resistencia equivalente en un circuito de una asociación de resistencias en paralelo como es fácilmente demostrable que es menor a cualquier R, pues se puede contemplar que la sumatoria de los inversos de Ri implica una disminución frente a cualquiera de estos respecto al inverso de dicha sumatoria. Si un elemento de la red de un circuito en serie falla, todo el circuito colapsa, pues al mantener una conexión en serie, sólo se obtiene una ruta de tránsito para la corriente eléctrica, haciendo imposible de la misma si, aunque sea un elemento fallase. Si se interrumpe el flujo de corriente en un circuito en paralelo este podría continuar sus funciones siempre y cuando la interrupción se realice sobre una de las ramas de la división del circuito en paralelo, mientras que si se interrumpe en uno de los componentes en serie del circuito este colapsaría tal como si fuese un circuito en serie. Es de reconocer que el circuito no colapsa al interrumpir una de sus ramas pues le queda al menos algún otro camino al flujo de corriente para transitar. De los voltajes V1 y V2 de la Figura 1. medidos con el voltímetro se puede reconocer como la suma de sus caídas de tensión da como resultado el ascenso de tensión obtenido en la Figura De los valores de las intensidades de corrientes medidas I, I1 e I2 en las ramas respectivas del circuito de la Figura 3. se puede reconocer una relación tácita entre las intensidades medidas, donde la suma de I1 e I2 arroja un resultado muy cercano a I. La diferencia principal reconocible entre circuitos en serie y en paralelo es que mientras en los circuitos en serie el flujo de corriente transita por el mismo trayecto definido, en los circuitos en paralelo la intensidad de corriente se divide entre las ramas del circuito conservando el hecho de que la suma de las corrientes en cada rama es equivalente a la corriente total en un tramo del circuito en el que sólo haya un trayecto. Los circuitos domiciliarios presentan una configuración en paralelo por la principal ventaja que estos proporcionan, la cual implica que si se posee una falla en algún elemento de la red, el circuito no colapsa si este elemento es propio de una rama de una sección en paralelo, de esta manera se evita el colapso total del circuito si este último tiene fallos en elementos puntuales. Primero se ha de identificar los circuitos mixtos como aquellos que poseen tanto secciones en serie como secciones en paralelo, y el resolver estos circuitos se lleva a cabo mediante la resolución inicial de cada sección en paralelo para ser reemplazada por una sección en serie equivalente, y

de esta manera sólo se obtiene un circuito en serie el cual es fácil de solucionar.

7. CONCLUSIONES

Podemos concluir que la resistencia depende mucho en si esta en paralelo o en serie puesto que si el circuito está en serie la resistencia aumenta al añadir mayor número de resistencias, lo contrario sucede en un circuito en paralelo donde mientras más resistencias se añada menos resistencia se obtendrá Las diferencias que existen entre un circuito en serie y paralelo es que en: Serie: ●

● ●

●

todos los componentes se conectan de extremo a extremo para formar una sola ruta para que la corriente fluya a través del circuito. La misma corriente fluye a través de todos los componentes del circuito. La falla en uno de los componentes del circuito causa un obstáculo en la operación del circuito completo. La resistencia equivalente es siempre más que el valor más alto de resistencia en la conexión en serie.

Paralelo: ●

● ● ● ●

los terminales de entrada de cada componente están conectados entre sí, lo mismo ocurre con los terminales de salida, creando múltiples caminos para que la corriente fluya de un extremo a otro . los componentes están conectados cabeza a cabeza y de cola a cola. Diferentes corrientes fluyen a través de cada componente en el circuito. La falla en un solo componente no obstaculiza la operación del resto del circuito. La resistencia equivalente siempre tiene un valor menor que cualquiera de las resistencias individuales conectadas en paralelo.

Los circuitos domiciliarios, son de tipo circuito paralelo debido a las características básicas de las dos configuraciones, es fácil imaginar que no es viable tener los diferentes dispositivos electrónicos del hogar conectados en serie. Al optar por la conexión en paralelo podemos tener varios enchufes, algo que en serie no sería posible, y todo tipo de elementos conectados a la red, sin la necesidad de que estén todos encendidos a la vez. Además, los aparatos eléctricos funcionan con un determinado voltaje, en nuestro caso 110V o 120V. En circuitos en serie según pasamos cada elemento se produce una caída en el nivel de tensión mientras que, en paralelo, la tensión que alimenta cada elemento se mantiene constante.

8. SUGERENCIAS Nota:” No hay sugerencias que aportar “

9. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS https://www.hiru.eus/es/fisica/asociacion-de-resistencias-y-condensa dores https://blog.efectoled.com/es/circuitos-electricos-vivienda-en-serieparalelo/ http://chicostecno.blogspot.com/2010/08/circuitos-electricos-domici liarios.html#:~:text=Las%20centrales%20el%C3%A9ctricas% 20suministran%20energ%C3%ADa,de%20cables%20a%C3% A9reos%20o%20subterr%C3%A1neos.&text=Antes%20de% 20ingresar%20en%20un,el%C3%A9ctrica%20que%20se%20 va%20consumiendo....