Las conexiones de los circuitos en Serie Paralelo y mixto, son usadas de acuerdo al arreglo que demande el proyecto que se vaya a diseñar.

Las variables que determinan cuales de estos circuitos vamos a utilizar son el voltaje y la corriente, es decir, con ellos podemos regular un voltaje o regular una corriente.

Circuitos en Serie

Una conexión se encuentra en serie cuando sus elementos están conectados uno a continuación del otro.

Esto quiere decir que el final de uno coincide con el principio del otro.

Los circuitos en serie forman una especie de cadena, en donde la corriente es uniforme en todos los puntos de este.

Ejemplo del arreglo de un circuito en serie

Características de los circuitos en serie.

• La resistencia total ( Rt ) será la sumatoria de cada una de las resistencias que conforman el circuito: Rt = R1 + R2 + R3 + …Rn.
• La corriente total será igual en todos los puntos del circuito: It = I1 +I2 +I3 + …In.
• La tensión total o voltaje será igual a la sumatoria de cada una de las caídas de voltaje que posee a través de cada uno de los elementos de consumo que conforman el circuito: Vt = VR1 + VR2 + VR3 + …..VRn.

Ejemplo del cálculo de un circuito en serie

Datos: Vt = 100V; R1 = 10ohmio; R2 = 20ohmio; R3 = 15ohmio.

Solución:

1) Rt = R1 + R2 + R3 = 10 + 20 + 15 = 45ohmio.

2) It = Vt/Rt = 100V/45ohmio = 2.22Amperes.

3) VR1 = ItR1 = ( 2.22A ) ( 10ohmio ) = 22.2V

4) VR2 = It = I2 X R2 = ( 2.22A ) ( 20ohmio ) = 44.4V

5) VR3 = ItR3 = VR3 = ( 2.22 ) ( 15ohmio ) = 33.3V

6) Vt = VR1 + VR2 + VR3 = 22.2V + 44.4V + 33.3V = 99.9V

8) Comprobación de intensidad.

I2 = V2/R2 = 44.4V/20ohmio = 2.22A

I3 = V3/R3 = 33.3V/15ohmio = 2.22A

I1 = V1/R1 = 22.2V/10ohmio = 2.22A

Circuitos en Paralelo

Un circuito está en paralelo cuando sus elementos de consumo se conectan entre varios puntos en común o entre una diferencia de potencial.

Estos tipos de circuitos tienen una gran utilidad en instalaciones eléctricas residenciales e industriales, debido a las ventajas que ofrece.

Una de estas ventajas es, que si ocurre una avería en una de sus luminarias, las demás siguen funcionando.

Ejemplo del arreglo del circuito en paralelo

Características de los circuitos en Paralelo

• La resistencia total será menor que las resistencia de menor valor que exista en el circuito.
• El voltaje total del circuito será el mismo en todos los elementos del circuito: Vt = V1 = V2 = V3 = …..Vn.
• La corriente total será igual a la sumatoria de cada una de las caidas de corrientes que pasen a través de cada uno de los elementos de consumo que se encuentren en el circuito: It = IR1 + IR2 + IR3 +…. IRn.

Nota: Tanto Ohmio como Kerchoff establecieron que en un circuito en serie, hay caídas de voltajes y en un circuito en paralelo hay caídas de corriente.

Ejemplo del cálculo de circuito en paralelo.

Datos: Vt = 40V; R1 = 40ohmio; R2 = 20ohmio; R3 = 10ohmio; IR1 = ?

Solución:

Existen dos métodos para encontrar la resistencia total de un circuito en paralelo:

A) EL método de la equivalencia.

Rt = ( R1 X R2 ) / ( R1 + R2 ) = ( 40 X 20 ) / ( 40 + 20 ) = 800 / 60 = 13.33 ohmio.

Rt = ( Rteq X R3 ) / ( Rteq + R3 ) = ( 13.33 X 10 ) / ( 13.33 + 10 ) = 133.33 / 23.33 = 5.7 A.

B) Método de los quebrados o inversos de los inversos.

Rt = 1 / ( 1/R1 + 1/R2 + 1/R3….1/Rn )

Rt = 1 / ( 1/40 + 1/20 + 1/10 ) = 1 / ( 0.025 + 0.05 + 0.10 ) = 1 / 0.175 = 5.70hmio.

1) IR1 = V1/R1 = 40V/40ohmio = 1A

2) IR2 = V2/R2 = 40V/20ohmio = 2A

3) IR3 = V3/R3 = 40V/10ohmio = 4A

4) It = IR1 + IR2 + IR3 = 1A + 2A + 4A = 7A

5) Rt = Vt/It = 40V/7A = 5.7ohmio

Circuito mixto o combinado

El circuito mixto o combinado es aquel en el cual, los elementos de consumo se combinan en serie y paralelo en un mismo circuito.

Las reglas para reducir este tipo de circuito son tomadas de las fórmulas de los arreglos en serie y paralelo.

Ejemplo para reducir y calcular circuitos mixtos.

Solución:

1) Rp = ( R4 X R5 ) / ( R4 + R5 ) = Rp = ( 5 X 10 ) / ( 5 + 10 ) = 50 / 15 = 3.33 ohmio.

2) R1,2,3 Rb= 25 + 20 + 15 = 60ohmio.

3) Rt = Rb + RA = 3.33 + 60 = 63.33ohmio.

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