Cálculo del voltaje a través de una resistencia

Antes de que pueda calcular el voltaje a través de una resistencia, primero debe determinar con qué tipo de circuito está tratando. Si desea una descripción general de los conceptos básicos o un poco de ayuda para comprender los circuitos, comience con la primera sección. Si esto es para ti, sáltate esta parte y continúa con el tipo de circuito que deseas resolver.

Pasos

Parte 1 de 3: comprender los circuitos

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1. Comprender el flujo. Pensemos en el poder usando una analogía: supón que viertes una bolsa de maíz en un bol. Cada grano de maíz es un electrón, y el flujo de granos es la corriente eléctrica. Cuando hablamos de un flujo, lo describimos diciendo cuántos granos por segundo pasan por un punto determinado. Cuando hablamos de una corriente eléctrica, la medimos en amperio (A), o un cierto número (muy grande) de electrones que pasan por un cierto punto por segundo.
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2. Comprender la carga eléctrica. Los electrones tienen una carga eléctrica `negativa`. Esto significa que atraen objetos con carga positiva (o fluyen en esa dirección) y repelen (o se alejan) objetos con carga negativa. Como todos son negativos, los electrones siempre intentan mantenerse alejados de otros electrones y dispersarse donde sea posible.
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3. Comprender el voltaje. El voltaje mide la diferencia de carga eléctrica entre dos puntos. Cuanto mayor es la diferencia, más se atraen los dos lados. Aquí hay un ejemplo con una batería normal:
  • Dentro de una batería tienen lugar reacciones químicas que producen una acumulación de electrones. Los electrones van al extremo negativo, mientras que el extremo positivo permanece mayormente vacío (estos se llaman polos negativo y positivo). Cuanto más dure esto, mayor será la tensión entre los dos.
  • Cuando conectas un cable entre los extremos negativo y positivo, los electrones del extremo negativo pueden ir repentinamente a alguna parte. Se disparan hacia el extremo positivo, creando una corriente. Cuanto mayor sea el voltaje, más electrones se moverán hacia el extremo positivo por segundo.
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    4. Determinar la resistencia. La resistencia es exactamente lo que parece. Cuanta más resistencia tiene algo, más difícil es que los electrones pasen. Esto ralentiza la corriente, ya que se pueden mover menos electrones por segundo.
  • Una resistencia es cualquier cosa en un circuito que agrega resistencia. Puede comprar una `resistencia` real en una tienda de electrónica, pero en un diagrama de circuito a menudo se representa con una luz u otra cosa con resistencia.
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    5. Memoriza la ley de Ohm. Hay una relación muy simple entre corriente, voltaje y resistencia. Escriba esto o recuerde la fórmula; a menudo lo usará cuando resuelva problemas de circuitos:
  • Corriente=voltaje dividido por la resistencia
  • Esto generalmente se anota de la siguiente manera: I = /R
  • Piense en lo que sucede cuando aumenta V (voltaje) o R (resistencia). ¿Coincide esto con lo que aprendiste en la explicación anterior??
  • Parte 2 de 3: Calcule el voltaje a través de una resistencia (conexión en serie)

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    1. Comprender un circuito en serie. Un circuito en serie es fácil de reconocer. Es solo un bucle de alambre con todo dispuesto en una fila. La corriente fluye a través de todo el bucle y cada resistencia o elemento en secuencia.
    • El Actual es siempre el mismo en todos los puntos del circuito.
    • Al calcular el voltaje, no importa dónde se encuentre la resistencia en el circuito. Puede mover las resistencias sin cambiar el voltaje en cada resistencia.
    • Vamos a usar un circuito de ejemplo con tres resistencias en serie: R1, R2 y R3. Es alimentado por una batería de 12 voltios. Vamos a determinar el voltaje a través de cada.
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    2. Calcular la resistencia total. Sume todos los valores de las resistencias en el circuito. La suma es la resistencia total del circuito en serie.
  • Por ejemplo: las tres resistencias R1, R2 y R3 respectivamente tienen una resistencia de 2 Ω (ohmios), 3 Ω y 5. La resistencia total es 2 + 3 + 5 = 10 ohmios.
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    3. Determinar la corriente. Use la ley de Ohm para determinar la corriente de todo el circuito. Recuerde que la corriente es la misma en todo el circuito en serie. Una vez que calculamos la corriente de esta manera, podemos usarla para todos nuestros cálculos.
  • La ley de Ohm dice que la corriente I = /R. El voltaje en todo el circuito es de 12 voltios y la resistencia total es de 10 ohmios. la respuesta es yo =/10 = 1,2 amperios.
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    4. Ajuste la ley de Ohm para el voltaje. Con un poco de álgebra básica, podemos modificar la ley de Ohm para que resolvamos el voltaje en lugar de la corriente con ella:
  • yo = /R
  • RI = R/R
  • IR = V
  • V = IR
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    5. Calcule el voltaje a través de cada resistencia. Conocemos la resistencia, conocemos la corriente y tenemos nuestra ecuación. Sustituye los valores y resuelve la ecuación. Aquí está nuestro problema de ejemplo resuelto para las tres resistencias:
  • Voltaje a través de R1 = V1 = (1.2A)()=2,4 voltios.
  • Voltaje a través de R2=V2=(1.2A)()=3,6 voltios.
  • Voltaje a través de R3=V3=(1.2A)()=6,0 voltios.
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    6. Comprueba tu respuesta. En un circuito en serie, la suma de todas sus respuestas debe ser igual al voltaje total. Sume cada voltaje que haya calculado y compruebe si es igual al voltaje en todo el circuito. Si no, regrese y verifique su trabajo en busca de errores.
  • En nuestro ejemplo: 2,4 + 3,6 + 6,0 = 12 voltios; el voltaje en todo el circuito.
  • Si su respuesta está ligeramente equivocada (por ejemplo, 11,97 en lugar de 12), entonces probablemente haya redondeado un número en algún momento. la respuesta sigue siendo correcta.
  • Recuerda que el voltaje indica la diferencia de carga (o número de electrones). Imagina contar el número de nuevos electrones que ves mientras viajas por el circuito. Si cuenta esto correctamente, terminará con el cambio total en electrones desde el principio hasta el final.
  • Parte 3 de 3: Cálculo del voltaje a través de una resistencia (circuito en paralelo)

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    1. Entendiendo el circuito paralelo. Imagine un cable que sale de un extremo de una batería y luego se divide en dos cables separados. Estos dos cables corren paralelos entre sí y luego se vuelven a unir antes de llegar al otro extremo de la batería. Si hay una resistencia en el cable izquierdo y una resistencia en el cable derecho, esas dos resistencias están conectadas en "paralelo".
    • Cualquier número de cables puede separarse de un circuito paralelo. Estas propiedades seguirán siendo válidas para un circuito que se divide en cien cables que luego se vuelven a unir.
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    2. Piensa en cómo se mueve el flujo. La corriente en un circuito paralelo se moverá a lo largo de cualquier camino disponible. La corriente eléctrica pasará por el cable de la izquierda, cruzará la resistencia izquierda y llegará al otro extremo. Al mismo tiempo, la corriente pasará a través del cable de la derecha, cruzará la resistencia derecha y luego llegará al final. Ninguna parte de la corriente se invertirá o fluirá a través de dos resistencias paralelas.
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    3. Usando el voltaje total, puede encontrar el voltaje a través de cada resistencia. Si conoce el voltaje en todo el circuito, la respuesta es sorprendentemente simple. Cada cable paralelo tiene el mismo voltaje que todo el circuito. Suponga que un circuito con dos resistencias en paralelo es alimentado por una batería de 6 voltios. El voltaje en la resistencia de la izquierda es de 6 voltios y el voltaje en la resistencia de la derecha es de 6 voltios. Ni siquiera importa cuánta resistencia haya. Para entender por qué, piense en los circuitos en serie descritos anteriormente:
  • Recuerde que sumar caídas de voltaje en un circuito en serie siempre da como resultado el voltaje total a través del circuito.
  • Piense en cualquier camino que siga la corriente en un circuito en serie. Lo mismo ocurre con esto: si sumas todas las caídas de voltaje, terminarás con el voltaje total.
  • Dado que la corriente no pasa a través de más de una resistencia a través de cada uno de los dos cables, el voltaje a través de esas resistencias debe ser igual al voltaje total.
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    4. Calcular la corriente total del circuito. Si el problema no le indica el voltaje total en el circuito, deberá realizar algunos pasos adicionales. Comience determinando la corriente total a través del circuito. En un circuito paralelo, la corriente total es igual a la suma de la corriente eléctrica a través de cada camino paralelo.
  • En términos matemáticos: yototal= yo1 + I2 + I3...
  • Si te resulta difícil entender esto, imagina un bong dividiéndose en dos caminos. El flujo total de agua es simplemente la cantidad de agua que fluye a través de cada tubería sumada.
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    5. Calcular la resistencia total en el circuito. Los resistores son menos efectivos en un circuito paralelo porque solo bloquean la corriente que fluye a través de un cable en particular. De hecho, cuantos más cables haya, más fácil será para la corriente encontrar un camino. Para calcular la resistencia total, resuelva para Rtotal en esta ecuación:
  • /Rtotal =/R1 + /R2 + /R3 ...
  • Por ejemplo, un circuito tiene una resistencia de 2 ohmios y 4 ohmios, paralelo. /Rtotal=1/2 + 1/4 = 3/4 → 1 =
  • (3/4)Rtotal → Rtotal=1/(3/4) = 4/3=~1,33 ohmios.

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      1. Determine la tensión a partir de sus respuestas. Recuerde, una vez que encontramos el voltaje total en el circuito, sabemos el voltaje en uno de los cables paralelos. Resuelve el problema para todo el circuito usando la ley de Ohm. Aquí hay un ejemplo:
    1. Un circuito tiene una corriente de 5 amperios que fluye a través de él. La resistencia total es de 1,33 ohmios.
    2. Según la ley de Ohm: I = V / R, entonces V = IR
    3. V = (5A)(1.33Ω)=6.65 voltios.

    Consejos

    • ¿Estás lidiando con un circuito complicado con resistencias en serie? y resistencias en paralelo, elija dos resistencias cercanas. Si es necesario, determine la resistencia total a través de estas resistencias utilizando las reglas para resistencias en paralelo o en serie. Ahora puedes acercarte a ellos como una sola resistencia. Siga haciendo esto hasta que tenga un circuito simple con o paralelo resistencias o conectado en serie resistencias.
    • El voltaje a través de una resistencia a menudo se denomina "caída de voltaje".
    • Aprende la terminología:
    • Circuito: compuesto por elementos (resistencias, condensadores e inductores) conectados por cables a través de los cuales puede pasar una corriente eléctrica.
    • Resistencias - elementos que pueden reducir o contrarrestar la corriente eléctrica.
    • Amperaje: el flujo de carga en los cables; unidad: amperio, A
    • Voltaje: trabajo por unidad de carga; unidad; voltaje: V
    • Resistencia: el grado en que un elemento resiste la corriente eléctrica; unidad: ohmios,

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