Asociación de resistencias: en serie, en paralelo y mezclada con ejercicios

La Asociación de resistencias es un circuito que tiene dos o más resistencias. Hay tres tipos de asociación: paralela, en serie y mixta.

Al analizar un circuito, podemos encontrar el valor de la resistencia equivalente, es decir, el valor de la resistencia que por sí sola podría reemplazar a todas las demás sin cambiar los valores de las otras cantidades asociadas con el circuito.

Para calcular el voltaje al que están sometidos los terminales de cada resistor, aplicamos la Ley del Primer Ohmio:

U = R. I

Dónde,

U: diferencia de potencial eléctrico (ddp), medida en voltios (V)
R: resistencia, medida en ohmios (Ω)
I: intensidad de la corriente eléctrica, medida en amperios (A).

Asociación de resistencias en serie

Al emparejar resistencias en serie, las resistencias se conectan en secuencia. Esto hace que la corriente eléctrica se mantenga en todo el circuito, mientras que el voltaje eléctrico varía.

Esquema de asociación de resistencias en serie

Por tanto, la resistencia equivalente (Req) de un circuito corresponde a la suma de las resistencias de cada resistor presente en el circuito:

Req = R1 + R2 + R3 +... + RNo

Asociación de resistencias paralelas

En la asociación de resistencias en paralelo, todas las resistencias están sujetas a la misma diferencia de potencial. La corriente eléctrica se divide por las ramas del circuito.

Por lo tanto, la inversa de la resistencia equivalente de un circuito es igual a la suma de las inversas de las resistencias de cada resistencia en el circuito:

1 sobre R con e q subíndice final del subíndice igual a 1 sobre R con 1 subíndice más 1 sobre R con 2 subíndices más... más 1 en R con n subíndice

Cuando, en un circuito paralelo, el valor de las resistencias es igual, podemos encontrar el valor de resistencia equivalente dividiendo el valor de una resistencia por el número de resistencias en el circuito, o ser:

R con e q subíndice final del subíndice igual a R sobre n
Esquema de asociación de resistencias en paralelo

Asociación de resistencias mixtas

En la asociación de resistencias mixtas, las resistencias están conectadas en serie y en paralelo. Para calcularlo, primero buscamos el valor correspondiente a la asociación en paralelo y luego sumamos las resistencias en serie.

Esquema de asociación de resistencias mixtas

leer

  • Resistencias
  • Resistencia electrica
  • Fórmulas de física
  • Leyes de Kirchhoff

Ejercicios resueltos

1) UFRGS - 2018

Una fuente de voltaje cuya fuerza electromotriz es de 15 V tiene una resistencia interna de 5 Ω. La fuente está conectada en serie con una lámpara incandescente y una resistencia. Se realizan mediciones y se verifica que la corriente eléctrica que pasa por el resistor es de 0.20 A, y que la diferencia de potencial en la lámpara es de 4 V.

En esta circunstancia, las resistencias eléctricas de la lámpara y la resistencia son, respectivamente,

a) 0,8 Ω y 50 Ω.
b) 20 Ω y 50 Ω.
c) 0,8 Ω y 55 Ω.
d) 20 Ω y 55 Ω.
e) 20 Ω y 70 Ω.

Como las resistencias del circuito están conectadas en serie, la corriente que atraviesa cada una de sus secciones es igual. De esta forma, la corriente a través de la lámpara también es igual a 0,20 A.

Luego podemos aplicar la ley del 1er Ohmio para calcular el valor de resistencia de la lámpara:

UL = RL. I
4 igual a R con subíndice L 0 coma 20 R con subíndice L igual al numerador 4 sobre denominador 0 coma 20 final de fracción igual a 20 omega mayúscula

Ahora, calculemos la resistencia de la resistencia. Como no conocemos el valor de ddp entre sus terminales, usaremos el valor de ddp total del circuito.

Para ello aplicaremos la fórmula considerando la resistencia equivalente del circuito, que en este caso es igual a la suma de todas las resistencias del circuito. Entonces tenemos:

Utotal = Req.I
15 es igual a paréntesis izquierdo 5 más 20 más R con subíndice R paréntesis derecho 0 coma 20 numerador 15 sobre denominador 0 coma 20 final de fracción igual a 25 más R con subíndice R R con subíndice R igual a 75 menos 25 R con subíndice R igual a 50 omega capital

Alternativa: b) 20 Ω y 50 Ω

2) PUC / RJ - 2018

Un circuito tiene 3 resistencias idénticas, dos de ellas colocadas en paralelo entre sí, y conectadas en serie con la tercera resistencia y con una fuente de 12V. La corriente que fluye a través de la fuente es de 5,0 mA.

¿Cuál es la resistencia de cada resistor, en kΩ?

a) 0,60
b) 0,80
c) 1.2
d) 1.6
e) 2.4

Conociendo el valor del ddp total y la corriente que pasa por el circuito, podemos encontrar la resistencia equivalente:

UTotal = Req.I
12 igual a R con y q subíndice final del subíndice 5.10 elevado a la potencia de menos 3 final de R exponencial con yq subíndice final del subíndice igual un numerador 12 sobre el denominador 5.10 a la potencia de menos 3 extremo del extremo exponencial de la fracción igual a 2 punto 4.10 al cubo omega capital

Como las resistencias tienen el mismo valor, la resistencia equivalente se puede encontrar haciendo:

R con e q subíndice final del subíndice igual a R sobre n más R 2 punto 4.10 al cubo igual a R sobre 2 más R numerador R más 2 R en el denominador 2 final de la fracción igual a 2 coma 4.10 al cubo 3 R igual a 4 coma 8.10 al cubo R igual al numerador 4 coma 8.10 al cubo sobre el denominador 3 final de la fracción R igual a 1 coma 6.10 mayúsculas al cubo omega es igual a 1 coma 6 espacio k omega capital

Alternativa: d) 1.6

3) PUC / SP - 2018

Determine, en ohmios, el valor de resistencia del resistor equivalente de la siguiente asociación:

Cuestión de asociación de resistencias puc-SP 2018

a) 0
b) 12
c) 24
d) 36

Nombrando cada nodo del circuito, tenemos la siguiente configuración:

Cuestión de la asociación de resistencias Puc-SP 2018

Como los extremos de las cinco resistencias marcadas están conectados al punto AA, por lo tanto, están en cortocircuito. Luego tenemos una sola resistencia cuyos terminales están conectados a los puntos AB.

Por lo tanto, la resistencia equivalente del circuito es igual a 12 Ω.

Alternativa: b) 12

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