Circuitos en serie, paralelo y mixtos
Relaciones entre nodos, corrientes, tensiones y resistencia equivalente.
Desarrollo de la clase
En serie, los elementos comparten la misma corriente y las resistencias se suman. En paralelo, comparten la misma tensión y la resistencia equivalente es menor que la rama de menor resistencia. Estas reglas nacen de la topología, no de cómo se acomoda el dibujo.
Para dos resistencias en paralelo, Req = R1×R2/(R1+R2). En un circuito mixto conviene identificar nodos, separar bloques que realmente estén en serie o paralelo y resolver por etapas.
Las asociaciones permiten obtener valores, repartir potencia y adaptar señales. Las tolerancias hacen que el reparto real no sea idéntico al ideal.
Para comprenderlo en contexto
Serie y paralelo describen conexiones entre nodos, no la posición visual de los componentes. Reconocer qué comparten los elementos permite calcular, medir y detectar errores de montaje.
Un ejemplo aplicado
Dos resistencias de 1 kΩ en serie equivalen a 2 kΩ. Las mismas resistencias en paralelo equivalen a 500 Ω. Si un resultado en paralelo da 2 kΩ, el planteo o las unidades son incorrectos.
Modelo conceptual en profundidad
Serie y paralelo son relaciones de nodos. En serie no existe derivación entre elementos y comparten corriente; en paralelo comparten los dos nodos y por eso tienen igual tensión. En una red mixta se simplifican sólo grupos que cumplen exactamente esas condiciones. Los controles rápidos —suma en serie y equivalente menor que la menor rama en paralelo— detectan resultados imposibles.
Resolución guiada
Con 1 kΩ y 2,2 kΩ en serie, Req = 3,2 kΩ. En paralelo, Req = (1000·2200)/(3200) = 687,5 Ω. A 5 V, el paralelo demanda cerca de 7,27 mA y el serie 1,56 mA. La topología modifica corriente total y reparto de potencia aunque los componentes sean los mismos.
Desafío de transferencia
Diseñá tres resistencias cuya equivalente sea aproximadamente 1 kΩ usando al menos una conexión serie y una paralelo.