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• Alejandro Ramirez

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7 CIRCUITOS EN SERIE-PARALELO 7–1 IDENTIFICACIÓN DE RELACIONES EN SERIE-PARALELO Un circuito en serie-paralelo consiste en combinaciones de trayectorias para corriente dispuestas tanto en serie como en paralelo. Es importante ser capaz de identificar la forma en que están dispuestos los componentes en un circuito en función de sus relaciones en serie y en paralelo. 7–2 ANÁLISIS DE CIRCUITOS RESISTIVOS EN SERIE-PARALELO El análisis de circuitos en serie-paralelo puede ser abordado de muchas maneras, según la información que se requiera y qué valores del circuito se conozcan. Los ejemplos presentados en esta sección no constituyen una cobertura exhaustiva, pero proporcionan una idea de cómo abordar el análisis de circuitos en serie-paralelo. 7–3 DIVISORES DE VOLTAJE CON CARGAS RESISTIVAS El divisor de voltaje produce un voltaje de salida (VSALIDA) de 5 V porque los dos resistores son del mismo valor. . Este voltaje es el voltaje de salida sin carga. Cuando un resistor de carga, RL, se conecta de la salida a tierra, el voltaje de salida se reduce en una cantidad que depende del valor de RL. El resistor de carga está en paralelo con R2, por lo que se reduce la resistencia del nodo A a tierra y, en consecuencia. 7–4 EFECTO DE CARGA DE UN VOLTÍMETRO Si RM es mucho más grande que R3, la resistencia de A a B cambia muy poco, y el medidor indica el voltaje real. Si RM no es suficientemente más grande que R3, la resistencia de A a B se reduce de manera significativa, y el voltaje entre los extremos de R3 se altera por el efecto de carga del medidor. Una buena regla empírica es que si el efecto de carga es menor al 10%, casi siempre puede ser ignorado, según la precisión requerida. 7–5 REDES EN ESCALERA Un método para abordar el análisis de una red en escalera, es simplificar escalón por escalón, comenzando en el lado más alejado de la fuente. De este modo, se puede determinar la corriente en cualquier rama o el voltaje en cualquier nodo. 7–6 EL PUENTE WHEATSTONE El circuito puente Wheatstone se utiliza para medir con precisión la resistencia. Sin embargo, más comúnmente se opera junto con transductores para medir cantidades físicas tales como deformación, temperatura, y presión. Los transductores son dispositivos que detectan el cambio de un parámetro físico y lo convierten en una cantidad eléctrica, tal como un cambio de resistencia. 7–7 LOCALIZACIÓN DE FALLAS Pedazos de material extraño, tales como rebaba de soldadura, aislamiento roto en conductores, etc., con frecuencia pueden conducir a cortos en un circuito. Se considera que un corto es una trayectoria de resistencia cero entre dos puntos.

AUTOEVALUACIÓN 1. ¿Cuáles de los siguientes enunciados son verdaderos en relación con la figura 7-61? (a) R1 y R2 están en serie con R3, R4 y R5. (b) R1 y R2 están en serie. (c) R3, R4 y R5 están en paralelo. (d) La combinación en serie de R1 y R2 está en paralelo con la combinación en serie de R3, R4 y R5. (e) respuestas (b) y (d)

1. La resistencia total de la figura 7-61 puede ser calculada con ¿cuál de las siguientes fórmulas?

3. Si todos los resistores mostrados en la figura 7-61 tienen el mismo valor, cuando se aplica voltaje entre las terminales A y B la corriente es (a) máxima en R5 (c) máxima en R1 y R2

(b) máxima en R3, R4 y R5 (d) la misma en todos los resistores

4. Dos resistores de 1.0 kÆ están en serie, y esta combinación en serie está en paralelo con un resistor de 2.2 kÆ. El voltaje entre los extremos de uno de los resistores de 1.0 kÆ es de 6 V. El voltaje entre los extremos del resistor de 2.2 kÆ es: (a) 6 V

(b) 3 V

(c) 12 V

(d) 13.2 V

5. La combinación en paralelo de un resistor de 330 Æ y otro de 470 Æ está en serie con la combinación en paralelo de cuatro resistores de 1.0 kÆ. Se conecta una fuente de 100 V entre las terminales del circuito. El resistor con más corriente tiene un valor de

6. En el circuito descrito en la pregunta 5, el o los resistores con más voltaje tienen un valor de (a) 1.0 kÆ (b) 470 Æ (c) 330 Æ 7. En el circuito de la pregunta 5, el porcentaje de la corriente total que pasa por cualquier resistor de 1.0 kÆ es (a) 100% (b) 25% (c) 50% (d) 31.3%

8. La salida de cierto divisor de voltaje es de 9 V sin carga. Cuando se conecta una carga, el voltaje de salida (a) aumenta (b) disminuye (c) no cambia (d) se vuelve de cero 9. Cierto divisor de voltaje se compone de dos resistores de 10 kÆ en serie. ¿Cuál de los siguientes resistores de carga tendrá el máximo efecto en el voltaje de salida? (a) 1.0 MÆ

(b) 20 kÆ

(c) 100 kÆ (d) 10 kÆ

10. Cuando se conecta una resistencia de carga a la salida de un circuito divisor de voltaje, la corriente producida por la fuente (a) disminuye (b) aumenta (b) no cambia (b) se interrumpe 11. En un circuito en escalera, la simplificación deberá comenzar en (a) la fuente (b) el resistor más alejado de la fuente (c) el centro (c) el resistor más cercano a la fuente 12. En cierta red R/2R en escalera de cuatro escalones, el valor de resistor más pequeño es de 10 kÆ. El valor más grande es (a) indeterminable (b) de (c) de (d) de 13. El voltaje de salida de un puente Wheatstone equilibrado es (a) igual al voltaje de fuente (b) igual a cero (c) depende de todos los valores de resistor presentes en el puente (d) depende del valor del resistor desconocido 14. Cierto puente Wheatstone tiene los siguientes valores de resistor: RV 8 kÆ, R2 680 Æ, y R4 2.2 kÆ. La resistencia desconocida es (a) indeterminable

(b) 20 kÆ

(c) ) 50 kÆ

(d 100 kÆ

15. Usted está midiendo el voltaje en un punto dado de un circuito cuyos valores de resistencia son muy altos y el voltaje medido es un poco más bajo de lo que debiera ser. Esto posiblemente es porque (a) uno o más de los valores de resistencia están deshabilitados (b) el efecto de carga del voltímetro (c) el voltaje de fuente es demasiado bajo (d) todas estas respuestas