Instalaciones Electricas Residenciales- Unidad 2

INDICE

2. Circuitos eléctricos

2.1. Clasificación de circuitos eléctricos
2.2. Simbología
2.3. Conexión de elementos en circuitos eléctricos
2.4. Ubicación de elementos
2.5. Practicas

II. Circuitos eléctricos

2.1. Clasificación de Circuitos Eléctricos

Los circuitos eléctricos están clasificados en dos tipos, circuitos en serie y circuitos en paralelo.

CIRCUITOS EN SERIE

En los circuitos en serie los elementos o cargas están conectados unos seguidos de otros de tal manera que la corriente que sale de la fuente fluye a través de cada elemento siendo esta la misma corriente para todos los elementos o cargas.
Por tal motivo, si el circuito es interrumpido en algún punto o alguna de las cargas se abre por algún motivo la corriente dejara de circular y ninguna de las cargas trabajaría.
En los circuitos en serie, como la corriente del circuito depende del voltaje y de la resistencia del circuito, la resistencia total del circuito seria igual a la suma de las resistencias de todas las cargas.

Rtotal = R1 + R2 + R3 + …..

Figura: 2.1 Esquema de un Circuito en Serie

Cada uno de los elementos tendrá un voltaje el cual dependerá de la resistencia propia de cada elemento y la suma de los voltajes de cada elemento será igual al voltaje que nos proporciona la fuente.

Vtotal =V1 + V2 + V3












Figura: 2.2 Relación de la Resistencia

En el siguiente ejemplo veremos como realizar los cálculos para obtener los resultados correspondientes basándonos en los datos que se nos proporcionan.












Como ya aviamos dicho antes la corriente que sale de la fuente es la misma que pasa por cada elemento entonces procederemos a sacar una resistencia equivalente o total para poder conocer la corriente que sale de la fuente:

Rtotal o Equiv. = R1 + R2 + R3

Req =6 + 4 + 2 = 12 Ω














Ya con la resistencia equivalente podemos obtener la corriente del circuito:

V = I x Req
I = V / Req
I = 120 / 12
I = 10 Amper

Como ya conocemos la corriente del circuito procedemos a conocer el voltaje de cada uno de los elementos

V1 = I x R1 = 10 x 6 = 60 volts

V2 = I x R2 = 10 x 4 = 40 volts

V3 = I x R3 = 10 x 2 = 20 volts

Vtotal =V1 + V2 + V3

120 = 60 + 40 + 20

Desventajas de un circuito en serie:

• Los elementos no pueden ser controlados en forma independiente.
• Si uno de los elementos se quema o se desconecta por alguna razón todos los demás elementos se quedan fuera de servicio.
• Como el total del voltaje se reparte entre los elementos es difícil suministrar un voltaje adecuado para cada carga.
• Como la corriente del circuito es igual para todos los elementos esto implica que todos los elementos se calculen para la misma corriente.

CIRCUITOS EN PARALELO

En los circuitos en paralelo los elementos o cargas están conectados una frente a la otra tal y como se muestra en la siguiente figura:

Figura: 2.3 Esquema de un Circuito en Paralelo

Por lo cual en cada ramal existe una corriente la cual esta determinada por la resistencia de cada elemento y la corriente total es igual a la suma de cada una de las corrientes de los elementos

Itotal = I1 + I2

En cada elemento se puede obtener la corriente de acuerdo a la ley de ohm.

I1 = 120 v / 24 Ω = 5 Amper

I2 = 120 v / 40 Ω = 3 Amper

Itotal = 5 + 3 = 8 Amper

Como se puede apreciar en la figura anterior el voltaje de cada elemento es exactamente igual al voltaje de la fuente.

Las resistencias en los circuitos en paralelo no se suman como en los circuitos en serie.
La resistencia equivalente en un circuito en paralelo es igual al inverso de la suma de los inversos de cada una de las resistencias, tal y como se muestra en la formula siguiente:











Ventajas de un circuito en paralelo:

• Los elementos se pueden controlar en forma independiente.
• algún elemento se quema o se queda abierto no afecta el funcionamiento de los demás..
• El voltaje en cada elemento es igual al voltaje de la fuente así todas las cargas o elementos reciben el mismo voltaje que el de la fuente.
• Se pueden emplear elementos con capacidades de amperajes diferentes.

Ejercicio:

1- Obtener la resistencia equivalente de este circuito.
2- Sacar la corriente total.
3- Indicar la potencia que se consume de acuerdo a las cargas utilizadas.

1- Para obtener la resistencia equivalente primero procedemos a sacar una resistencia equivalente de las dos que están en paralelo y el circuito nos quedara de la siguiente manera:




















En seguida sacaremos otra resistencia equivalente de las dos que están en serie.

Req = 50 + 50 = 100 Ω















Por ultimo sacamos una equivalente de estas dos últimas resistencias en paralelo para así obtener la resistencia equivalente total del circuito.


















Con esta resistencia equivalente procedemos a obtener la corriente utilizada:

V = I x Req
I = V / Req
I = 120 / 50
I = 2.4 Amper

De la misma manera procedemos a obtener la potencia que se consume en este circuito:

P = V x I
P = 120 x 2.4
P = 288 Watts