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Elaborado por: M del Carmen Maldonado Susano Conexiones en serie, paralelo y puente.

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Elaborado por: M del Carmen Maldonado Susano

Conexiones en serie, paralelo y puente.

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Objetivo

• El alumno realizará balances deenergía en circuitos eléctricossencillos en serie y en paralelo.

M d

el C

arm

en

Mal

do

nad

o S

usa

no

2

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Conexión en Serie

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Conexión en serie• En una conexión en serie los elementos se conectan uno tras

otro, formado una sola trayectoria.unión

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❑ La Resistencia equivalente es lasuma de cada resistor.

( ) ( )ohmRRRRad 321

++=

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❑La Resistencia equivalente será la suma decada resistor.

( )ohmRiRn

i

eq =

=1

( ) ( )ohmRRRReq 321 ++=

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Intensidad de Corriente Eléctrica

• La intensidad de corriente eléctrica es la misma para todos los resistores

321 RRRTotalIIII ===

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❑ La diferencia de potencial esdiferente para cada resistor.

( )voltVVVVRRRad 321

++=

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❑ La diferencia de potencial es diferentepara cada resistor.

( )voltIRIRIRVad 321

++=

( )voltVVVVcdbcabad

++=

( ) ( )voltRRRIVad 321

++=

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Conexión en Paralelo

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• En una conexión en paralelo, loselementos se conectan a un mismopar de puntos.

M d

el C

arm

en

Mal

do

nad

o S

usa

no

11

A B

Conexión en Paralelo

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Conexión en Paralelo

• Conectando la fuente de poder

A

B

R1 R2

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❑ Para una conexión en paralelo, ladiferencia de potencial es la misma paracada resistor.

( )voltVVV RRAB 21 ==

A

B

R1 R2

Diferencia de Potencial

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Intensidad de corriente eléctrica

❑ La intensidad de corriente eléctrica enparalelo es diferente para cada resistor.

( )AIII RRTotal 21 +=

A

B

IR1 IR2

Itotal

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▪ Sabemos que:

• Entoces despejando I:

M d

el C

arm

en

Mal

do

nad

o S

usa

no

15

RIV =

R

VI =

Intensidad de corriente eléctrica

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( )AR

V

R

VI ABAB

Total

21

+=

( )ARR

VI ABTotal

+=

21

11

A

B

R1 R2

Intensidad de corriente eléctrica

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Resistencia Equivalente

+=

ohmRRReq

1111

21

( )ohmRi

Rn

i

eq =

=1

1

A

B

R1 R2

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Amperímetro

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Amperímetro

• Se conecta en serie y respetando la polaridad.

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Voltímetro

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Voltímetro

• Se conecta en paralelo, respetando la polaridad.

• Cabe aclarar que los resistores no tienen polaridad.

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Ejercicio No. 1

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Para la conexión de resistores mostrada,

obtenga:

a) el resistor equivalente entre los puntos a y D

M d

el C

arm

en

Mal

do

nad

o S

usa

no

23

R1 = 14 ohmR2 = 6 ohmR3 = 20 ohm

Ejercicio No. 1

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A) El Resistor equivalente entre los puntos a y d

M d

el C

arm

en

Mal

do

nad

o S

usa

no

24

R1 = 14 ohmR2 = 6 ohmR3 = 20 ohm

321RR R R

ad++=

=++= 4020614 Rad

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B) La Intensidad de corriente eléctrica en cada resistor si la Vad es de 24 volts.

M d

el C

arm

en

Mal

do

nad

o S

usa

no

25

R1 = 14 ohmR2 = 6 ohmR3 = 20 ohm

I R V eqad *=

eq

ad

R

VI =

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M d

el C

arm

en

Mal

do

nad

o S

usa

no

26

eq

ad

R

VI =

40

24=I

AI 6.0=

AIIII 6.0321 ====

B) La Intensidad de corriente eléctrica en cada resistor si la Vad es de 24 volts.

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C) La diferencia de potencial entre los extremos de cada resistor.

M d

el C

arm

en

Mal

do

nad

o S

usa

no

27

R1 = 14 ohmR2 = 6 ohmR3 = 20 ohm

11 * IRVab = voltsVab 4.86.0*14 ==

22 * IRVbc = voltsVbc 6.36.0*6 ==

33 * IRVcd = voltsVcd 0.126.0*20 ==

voltsVad 0.240.126.34.8 =++=

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28

11 * IVPab = wattsPab 04.56.0*4.8 ==

22 * IVPbc = watts..*.Pbc

1626063 ==

33 * IVPcd = wattsPcd 2.76.0*12 ==

D) La potencia eléctrica en cada resistor.

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E) La energía que disipa cada resistor durante 3 minutos

29

tPEab *1= JouleEab 2.907180*04.5 ==

tPEbc *2= Joule.s*.Ebc

8388180162 ==

tPEcd *3= JouleEcd 1296180*2.7 ==

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Ejercicio No. 2

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Para la conexión de resistores mostrada se tiene que el vab=5 (V), obtenga:

A) El resistor equivalente entre los puntos A y B B) La diferencia de potencial para cada resistor

M d

el C

arm

en

Mal

do

nad

o S

usa

no

31

R1 = 100 ohmR2 = 100 ohm

A

B

R1 R2

Ejercicio No. 2

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A) El resistor equivalente entre los puntos A y B

M d

el C

arm

en

Mal

do

nad

o S

usa

no

32

R1 = 100 ohmR2 = 100 ohm

1 1 1[ohm]

100 100eqR= +

1 2[ohm]

100eqR=

( )50 ohmeqR =

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❑ La diferencia de potencial es la mismapara cada resistor.

1 2 [V]AB R RV V V= =

A

B

R1 R2

1 2 5 [V]AB R RV V V= = =

B) La diferencia de potencial para cada resistor

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Ejercicio No. 3

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Para la conexión de resistores, determine :

a) la corriente eléctrica que entrega la fuenteb) la potencia eléctrica que disipa el resistor R4

M d

el C

arm

en

Mal

do

nad

o S

usa

no

35

Ejercicio No. 3

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a) La corriente eléctrica que entrega la fuente

M d

el C

arm

en

Mal

do

nad

o S

usa

no

36

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Resistencias en serie

M d

el C

arm

en

Mal

do

nad

o S

usa

no

37

4224 R R Req +=

307024 += Req

24 100 [ ]eqR =

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Resistencias en serie

M d

el C

arm

en

Mal

do

nad

o S

usa

no

38

5335 R R Req +=

307035 += Req

35 100 [ ]eqR =

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Resistencia en paralelo

M d

el C

arm

en

Mal

do

nad

o S

usa

no

39

( )OhmRRReq 35242345

111+=

ohms Req 502345 =

( )OhmReq 100

1

100

11

2345

+=

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Resistencias en serie

M d

el C

arm

en

Mal

do

nad

o S

usa

no

40

2345112345 R R Req +=

5025+= Req

ohm R aeeq 75=

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a) La corriente eléctrica que entrega la fuente

M d

el C

arm

en

Mal

do

nad

o S

usa

no

41

ohm Req 75=

volts 5.7=

)(voltsI RV =

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a) La corriente eléctrica que entrega la fuente

M d

el C

arm

en

Mal

do

nad

o S

usa

no

42

)( AR

V I

eq

aeeq =

)(75

5.7A Ieq =

0.1 [A]eqI =

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b) La potencia eléctrica que disipa el resistorR4

M d

el C

arm

en

Mal

do

nad

o S

usa

no

43

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b) La potencia eléctrica que disipa el resistorR4

Res

iste

nci

a E

léct

rica

44

)(voltsV V V beabae +=

ohms R R beeq 502345 ==

)(1.0 Ampere Ieq =

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b) La potencia eléctrica que disipa el resistorR4

M del Carmen Maldonado Susano 45

)(2345 voltsIRV eqeqbe =

)(1.0 Ampere Ieq =

ohms R R beeq 502345 ==

)(51.0*50 voltsVbe ==

Res

iste

nci

a E

léct

rica

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b) La potencia eléctrica que disipa el resistorR4

M d

el C

arm

en

Mal

do

nad

o S

usa

no

46

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b) La potencia eléctrica que disipa el resistorR4

M d

el C

arm

en

Mal

do

nad

o S

usa

no

47

ohms R 304 =

)(* 2

444 WattsI R P RR =

)(05.04 A IR =

)(075.0

05.0*05.0*30

4

4

WattsP

P

R

R

=

=

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PresentaciónM del Carmen Maldonado Susano

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Bibliografía

Física Universitaria Volumen 1

Sears, Zemansky

Young, Freedman

Ed. PEARSON Addison Wesley

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Bibliografía

Electricidad y MagnetismoJaramillo Morales Gabriel Alejandro Ed. Trillas

Bibliografía

Ejercicios tomados de exámenes colegiados de Principios de Termodinámica y Electromagnetismo