EJEMPLO 2021 - 002
COMPORTAMIENTO DE LA CORRIENTE EN CIRCUITO MIXTO 3.
Encontrar la corriente que cirula en las resistencias del circuito mostrado en la figura 1, así como también la caída de tensión que hay en cada una de ellas.
Figura 1. Esquemático original del Ejemplo 2021 - 002.
PASO 1. Identificar los primeros subcircuitos en el esquemático original (ver figura 2) para empezar a reducir el circuito del problema a uno más simple.
Figura 2. Identificación de los primeros subcircuitos del esquemático general.
PASO 2. Obtener la resistencia Req1 a partir del tipo de conexión identificada previamente en la figura 2. Puesto que las resistencias R2 y R3 se encuentran en paralelo, entonces:
PASO 3. Obtener la resistencia Req2 a partir del tipo de conexión identificada previamente en la figura 2. Puesto que las resistencias R11, R12 y R13 se encuentran en paralelo, entonces:
PASO 4. Obtener la resistencia Req3 a partir del tipo de conexión identificada previamente en la figura 2. Puesto que las resistencias R4 y R10 se encuentran en serie, entonces:
PASO 5. Obtener la resistencia Req4 a partir del tipo de conexión identificada previamente en la figura 2. Puesto que las resistencias R6 y R8 se encuentran en serie, entonces:
PASO 6. Identificar los segundos subcircuitos en el esquemático con las resistencias equivalentes Req1. Req2, Req3 y Req4 (ver figura 3) para continuar con la reducción del ciruito.
Figura 3. Identificación de los segundos subcircuitos del esquemático general.
PASO 7. Obtener la resistencia Req5 a partir del tipo de conexión identificada previamente en la figura 3. Puesto que las resistencias Req4 y R7 se encuentran en paralelo, entonces:
PASO 8. Identificar los terceros subcircuitos en el esquemático con las resistencias actualizadas al paso 7, es decir, con la Req5 (ver figura 4) para continuar con la reducción del circuito.
Figura 4. Identificación de los terceros subcircuitos del esquemático general.
PASO 9. Obtener la resistencia Req6 a partir del tipo de conexión identificada previamente en la figura 4. Puesto que las resistencias R5, Req5 y R9 se encuentran en serie, entonces:
PASO 10. Identificar los cuartos subcircuitos en el esquemático con las resistencias equivalentes actualizadas al paso 9, es decir, con la Req6 (ver figura 5) para continuar con la reducción del circuito.
Figura 5. Identificación de los cuartos subcircuitos del esquemático general.
PASO 11. Obtener la resistencia Req7 a partir del tipo de conexión identificada previamente en la figura 5. Puesto que las resistencias Req3 y Req6 se encuentran en paralelo, entonces:
PASO 12. Identificar los subcircuitos finales en el esquemático con las resistencias equivalentes actualizadas al paso 11, es decir, con la Req7 (ver figura 6) para continuar con la reducción del circuito.
Figura 6. Identificación de los ultimos subcircuitos del esquemático general.
PASO 13. Obtener la resistencia RT a partir del tipo de conexión identificada previamente en la figura 6. Donde las resistencias R1, Req1, Req7, Req2 y R14 se encuentran en serie, entonces:
PASO 14. Obtenemos la corriente total IT en el circuito aplicando la ley de ohm. Las variables que nos permitirán calcularlo son, el voltaje de la fuente V1 y la resistencia equivalente total calculada en el paso 13 (RT).
PASO 15. Determinar el flujo de corriente para el circuito reducido en el paso 12, y lo representamos gráficamente en la figura 7.
Figura 7. Determinación del flujo de la corriente 001.
PASO 16. Obtener la caída de tensión en la R1, Req1, Req7, Req2 y R14. Como la corriente es la misma para todas las resistencias, solo basta con aplicar la ley de ohm a cada una de ellas.
PASO 17. Expandimos a Req1, Re7 y Req2 para realizar un mejor análisis del flujo de las corrientes.
Figura 8. Primera expansión de resistencias equivalentes.
PASO 18. Obtener las corrientes que circulan en R2, R3, Req3, Req6, R11, R12 y R13. Como las caídas de tensión se calcularon en el paso 16, solo basta con aplicar la ley de ohm a cada una de ellas.
PASO 19. Expandimos a Req3 y Req6 para realizar un mejor análisis para el cálculo de caída de tensión.
Figura 9. Segunda expansión de resistencias equivalentes.
PASO 20. Obtener las caídas de tensión en R4, R10, R5, Req5 y R9. Como las corrientes que se calcularon en el paso 18, solo basta con aplicar la ley de ohm a cada una de ellas.
PASO 21. Expandimos a Req5 para realizar un mejor análisis para el flujo de corrientes.
Figura 10. Ultima expansión de resistencias equivalentes.
PASO 22. Obtener las corrientes que circulan en R7 y Req4 (Req4 se calculó en el paso 5 y es R6 con R9 en serie). Como las caídas de tensión se calculadron en el paso 20, solo basta con aplicar la ley de ohm a cada una de ellas.
PASO 23. Obtener las caídas de tensión en R6 y R8. Como la corriente que circula en estas se calculó en el paso 22, solo basta con aplicar la ley de ohm a cada una de ellas.
PASO 24. Llenamos la tabla 1 con los resultados obtenidos.
Tabla 1. Resultados del ejercico.
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