Calcular el caudal total

La forma más fácil de imaginar un circuito en serie es como una cadena de componentes. Los componentes se agregan secuencialmente y se alinean. Solo hay un camino por el que pueden fluir los electrones y los aterrizajes. Una vez que tenga una idea básica de lo que es un circuito en serie, puede comenzar a aprender cómo calcular la corriente total.

Pasos

Parte 1 de 4: comprensión de la terminología básica

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1. Familiarízate con lo que es la electricidad. La corriente es el movimiento de portadores cargados eléctricamente, como los electrones, el flujo de carga por unidad de tiempo. Pero, ¿qué es la carga y qué es un electrón?? Un electrón es una partícula cargada negativamente. Una carga es una propiedad de la materia que se usa para indicar si algo tiene carga positiva o negativa. Al igual que los imanes, las cargas similares se repelen y las cargas diferentes se atraen.
  • Podemos ilustrar esto con agua. El agua consiste en la molécula H2O, que representa un enlace de 2 átomos de hidrógeno y 1 átomo de oxígeno. Sabemos que el átomo de oxígeno y dos átomos de hidrógeno juntos forman una molécula de agua (H2O).
  • El agua que fluye se compone de millones y millones de esta molécula. Podemos comparar la cantidad de agua que fluye con la corriente eléctrica; la molécula con un electrón; y la carga con los átomos.
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2. Comprender a qué se refiere el voltaje. El voltaje es la `fuerza` que impulsa la corriente. Para ilustrar mejor el voltaje, usemos la batería como ejemplo. Dentro de una batería hay una serie de reacciones químicas que acumulan electrones en el terminal positivo de la batería.
  • Ahora bien, si tomamos el punto de conexión positivo de un medio (por ejemplo,. cable) al terminal negativo de la batería, los electrones se moverán para alejarse unos de otros porque, como mencionamos anteriormente, las cargas iguales se repelen entre sí.
  • Además, debido a la ley de conservación de la carga (que indica que la carga neta de un sistema aislado debe permanecer igual), los electrones intentarán equilibrar las cargas moviéndose de la mayor concentración de electrones a la menor concentración. ir, o respectivamente del polo positivo al polo negativo.
  • Este movimiento crea una diferencia de potencial en cada uno de los extremos, que ahora podemos llamar voltaje.
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    3. Saber qué es la resistencia. La resistencia, por otro lado, es la resistencia de ciertos elementos al flujo de carga.
  • Los resistores son elementos con resistencia significativa. Se colocan en ciertos lugares dentro de un circuito o circuito, para regular el flujo de la carga o electrones.
  • Si no hay resistencias, los electrones no están regulados y el equipo puede sobrecargarse y dañarse, o incendiarse por sobrecalentamiento.
  • Parte 2 de 4: determinar la corriente total de un circuito en serie

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    1. Determina la resistencia total del circuito. Imagina una pajita a través de la cual estás bebiendo. Apriétalo con varios dedos. Que notaste? El caudal de agua disminuirá. Apretar juntos forma una resistencia. Tus dedos bloquean el agua (representando la corriente). Dado que la compresión ocurre en línea recta, se lleva a cabo en serie. A partir de este ejemplo, la resistencia total de las resistencias en serie es la siguiente:
    • R(total)=R1 + R2 + R3
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    2. Determine el voltaje total de la resistencia. Por lo general, ya se dará el voltaje total, pero en aquellos casos en que se den voltajes individuales, podemos usar la siguiente ecuación:
  • V(total)=V1 + V2 + V3
  • Pero por qué es esto así? Usando la analogía de la pajilla nuevamente, ¿qué esperas que suceda cuando aprietas la pajilla?? Entonces se necesita más esfuerzo para sacar agua a través de la pajilla. El esfuerzo total que tienes que hacer es generado por la fuerza individual requerida para los pellizcos individuales.
  • La `potencia` que se necesita se llama voltaje, porque impulsa el flujo del agua. Por lo tanto, es lógico que el voltaje total se obtenga sumando los voltajes individuales a través de cada resistencia.
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    3. Calcular la corriente total a través del sistema. Nuevamente usando la analogía de la pajilla: ¿Cambió la cantidad de agua a pesar de que apretaste la pajilla?? nuevo. Aunque la velocidad a la que ingirió el agua cambió, la cantidad de agua que podía beber permaneció igual. Y si miras más de cerca la cantidad de agua que entra y sale, los pinchazos son los mismos, porque la velocidad del agua es constante, entonces podemos decir que:
  • I1=I2=I3=I(total)
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    4. Recuerda la Ley de Ohm. Pero aún no estás allí! Recuerde, no tenemos ninguno de estos datos, pero podemos usar la Ley de Ohm, la relación de voltaje, corriente y resistencia:
  • V=IR
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    5. Intenta resolver un ejemplo. Tres resistencias, R1=10Ω, R2=2Ω y R3=9Ω están conectadas en serie. Hay un voltaje de 2.5V en el circuito. Calcular la corriente total en el circuito. Calculemos primero la resistencia total:
  • R(total)=10 Ω R2 + 2 Ω R3 + 9 Ω
  • Por lo tanto R(total)=21 Ω
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    6. Use la Ley de Ohm para calcular la corriente total:
  • V(total)=I(total) x R(total)
  • I(total)=V(total) / R(total)
  • I(total)=2,5 V / 21
  • I(total)=0.1190 A
  • Parte 3 de 4: Cálculo de la corriente total en circuitos paralelos

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    1. Entender lo que es un circuito paralelo. Como su nombre lo indica, un circuito paralelo consta de componentes dispuestos en forma paralela. Utiliza múltiples cableados, creando caminos para conducir la corriente.
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    2. Calcular el voltaje total. Como ya hemos cubierto los diferentes términos en la sección anterior, ahora podemos proceder directamente a los cálculos. Tomemos, por ejemplo, una tubería con dos ramas, cada una con un diámetro diferente. Para que el agua fluya en ambos tubos, debes usar fuerzas desiguales en cada uno de los tubos? nuevo. Solo necesitas suficiente energía para hacer que el agua fluya. Por lo tanto, asumiendo la analogía de que el agua es la corriente y la potencia es el voltaje, podemos decir que:
  • V(total)=V1 + V2 + V3
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    3. Calcular la resistencia total. Supongamos que desea regular el agua que fluye a través de ambas tuberías. ¿Cómo se bloquean los tubos?? Simplemente coloque un bloque en cada rama o coloque varios bloques en una fila para controlar el flujo de agua? Tendrás que hacer esto último. La misma analogía se aplica a las resistencias. Las resistencias conectadas en serie regulan la corriente mucho mejor que las de forma paralela. La ecuación para la resistencia total en un circuito paralelo es:
  • 1/R(total)=(1/R1) + (1/R2) + (1/R3)
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    4. Calcular el caudal total. Volviendo a nuestro ejemplo, el agua que fluye desde la fuente hasta el empalme se divide. Lo mismo se aplica a la corriente eléctrica. Dado que hay múltiples caminos a través de los cuales puede fluir la carga, se puede decir que se divide. Los caminos no necesariamente obtienen la misma cantidad de carga. Depende de las resistencias y los materiales de los componentes en cada rama. Por lo tanto, la ecuación de la corriente total es simplemente la enumeración de toda la corriente en todos los caminos:
  • I(total)=I1 + I2 + I3
  • Por supuesto, no podemos usar esto todavía, porque aún no conocemos las corrientes individuales. En este caso también se puede utilizar la Ley de Ohm.
  • Parte 4 de 4: Resolver un ejemplo de circuito en paralelo

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    1. Prueba un ejemplo. 4 resistencias se dividen en dos ramas o caminos conectados en paralelo. En la rama 1 encontramos R1=1 Ω y R2=2 Ω, y en la rama dos R3=0.5 Ω y R4=1.5 Ω. Las resistencias en cada pad están conectadas en serie. El voltaje aplicado a través de la rama 1 es de 3 V. Determina el caudal total.
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    2. Primero determine la resistencia total. Dado que las resistencias en cada rama están conectadas en serie, primero determinemos la resistencia total en cada rama.
  • R(total 1&2)=R1 + R2
  • R(total 1&2)=1 + 2
  • R(total 1&2)=3
  • R(total 3&4)=R3 + R4
  • R(total 3&4)=0,5 + 1,5
  • R(total 3&4)=2
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    3. Introduzca esto en la ecuación para la conexión en paralelo. Ahora, como las ramas están conectadas en paralelo, vamos a usar la ecuación para una conexión en paralelo
  • (1/R(total))=(1/R(total 1&2)) + (1/R(total 3&4))
  • (1/R(total))=(1/3 ) + (1/2 Ω)
  • (1/R(total))=⅚
  • R(total)=1,2 Ω
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    4. Determinar el voltaje total. Ahora calcula el voltaje total. Dado que el voltaje total es igual a cada voltaje individual:
  • V(total)=V1=3V
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    5. Use la Ley de Ohm para determinar la corriente total. Ahora podemos calcular la corriente total usando la Ley de Ohm.
  • V(total)=I(total) x R(total)
  • I(total)=V(total)/R(total)
  • Yo (total) = 3 V/1,2 Ω
  • I(total)=2.5A
  • Consejos

    • La resistencia total de un circuito paralelo siempre es menor que CUALQUIER resistencia individual.

    Condiciones

    • Circuitos: consisten en componentes (como resistencias, capacitores y bobinas) conectados por cables, a través de los cuales puede fluir la corriente.
    • Resistencias: componentes que pueden reducir o resistir la corriente
    • Corriente: el flujo de carga a través de los cables; unidad Amperio (A)
    • Voltaje: trabajo por unidad de carga; unidad Voltaje (V)
    • Resistencia – medida de la resistencia de un componente a la corriente eléctrica; unidad Ohm (Ω)

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