Problema 1:Circuito de la serie
Escenario: Un circuito contiene tres resistencias en serie:R1 =10 ohmios, R2 =20 ohmios y R3 =30 ohmios. El circuito está conectado a una batería de 12V.
Preguntas:
* a) Calcule la resistencia total (RT) del circuito.
* b) Calcule la corriente (i) que fluye a través del circuito.
* c) Calcule la caída de voltaje a través de cada resistencia.
Soluciones:
* a) RT =R1 + R2 + R3 =10 ohmios + 20 ohmios + 30 ohmios =60 ohmios
* b) i =v / rt =12v / 60 ohms =0.2a
*** C)
* V1 =i * r1 =0.2a * 10 ohmios =2v
* V2 =i * r2 =0.2a * 20 ohmios =4V
* V3 =i * r3 =0.2a * 30 ohmios =6V **
Problema 2:Circuito paralelo
Escenario: Un circuito contiene dos resistencias en paralelo:R1 =5 ohmios y R2 =10 ohmios. El circuito está conectado a una batería de 12V.
Preguntas:
* a) Calcule la resistencia total (RT) del circuito.
* b) Calcule la corriente (i) que fluye a través del circuito.
* c) Calcule la corriente que fluye a través de cada resistencia.
Soluciones:
*** a) 1/rt =1/r1 + 1/r2 =1/5 ohmios + 1/10 ohmios =3/10 ohmios
* RT =10/3 ohmios ≈ 3.33 ohmios **
* b) i =v / rt =12V / (10/3 ohmios) ≈ 3.6a
*** C)
* I1 =v / r1 =12V / 5 ohmios =2.4a
* I2 =v / r2 =12V / 10 ohmios =1.2a **
Problema 3:Circuito de combinación
Escenario: Un circuito contiene tres resistencias conectadas en una combinación de series y paralelas. R1 =10 ohmios, R2 =20 ohmios y R3 =30 ohmios. R1 y R2 están en paralelo, y su combinación está en serie con R3. El circuito está conectado a una batería de 12V.
Preguntas:
* a) Calcule la resistencia total (RT) del circuito.
* b) Calcule la corriente (i) que fluye a través del circuito.
* c) Calcule la caída de voltaje a través de cada resistencia.
Soluciones:
* a) Primero, calcule la resistencia equivalente de R1 y R2 en paralelo:
* 1/rp =1/r1 + 1/r2 =1/10 ohmios + 1/20 ohmios =3/20 ohmios
* Rp =20/3 ohmios ≈ 6.67 ohmios
* Entonces, calcule la resistencia total con R3 en serie:
* RT =RP + R3 ≈ 6.67 ohmios + 30 ohmios =36.67 ohmios
* b) i =v / rt =12V / 36.67 ohmios ≈ 0.33a
*** C)
* V3 =i * r3 ≈ 0.33a * 30 ohmios =9.9V
* Dado que R1 y R2 están en paralelo, la caída de voltaje a través de ellos es la misma:
* V1 =v2 =12V - v3 ≈ 12V - 9.9V =2.1V **
Conceptos clave:
* Circuito de la serie: La corriente es la misma en todo momento, el voltaje se divide entre los componentes.
* Circuito paralelo: El voltaje es el mismo en todas las ramas, la corriente se divide a través de las ramas.
* Ley de Ohm: V =i * r (voltaje =corriente * resistencia)
* Resistencia total en serie: RT =R1 + R2 + ...
* Resistencia total en paralelo: 1/rt =1/r1 + 1/r2 + ...
Estos problemas demuestran cómo aplicar fórmulas y conceptos básicos para analizar los circuitos series, paralelos y combinados. Puede modificar los valores y configuraciones para crear problemas más complejos.
