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CIRCUITOS DE RESISTORES EN PARALELO Rafael Caballero, Tomas Guardia, Suleyh Samudio Licenciatura en Ingeniería Mecánica– Centro Regional de Chiriquí – Universidad Tecnológica de Panamá

Resumen- En esta experiencia se llevó a cabo la medición y el cálculo de las resistencias en paralelos por medio de la creación de circuitos referidos por el libro. Se calculo primero los valores de las resistencias individuales con el voltaje y las corrientes de cada uno. Luego se midió cada uno experimentalmente viendo así una varianza mínima de los valores. Por último, se calcula la conductancia de los circuitos que es definido como el inverso de las resistencias para luego calcular la conductancia en términos de siemens de los circuitos en paralelo.

Palabras claves- Circuito en paralelo, ley de Kirchhoff, Corriente variable, voltaje variable, conductancia.

1. Introducción Un circuito en paralelo es aquel la cual sus elementos están conectados paralelamente ósea que tienen extremos en común. Este tipo de circuitos comparten nodos, ósea que dos o mas elemento en tan conectados en un nodo, los circuitos en paralelo tienen la misma tensión en cada una de sus resistencias pudiendo así eliminar una de sus resistencias y mantener su voltaje, este tipo de circuito al conectar mas elementos en paralelo obliga a la fuente a producir mas corriente. La corriente en cada una de las resistencias en paralelo va a cambiar, no será la misma.

2. Objetivo 1. 2.

Aplicar la ley de Ohm a los circuitos en paralelo. Verificar experimentalmente el comportamiento del voltaje en un circuito en paralelo.

3. Materiales   

Resistencias (6) de valores mayor de 1.0 kΩ. Multímetro digital (1) Fuente de alimentación (1)

4. Procedimiento 4.1 Características del circuito con resistores en paralelo

1.

Se utilizo el multímetro digital como óhmetro, se midió cada valor de las resistencias. También se calculó la conductancia y se anotó en el Tabla n°1. 2. Se utilizo el multímetro digital como voltímetro y se ajustó la fuente de alimentación a 10 V, esta tensión e mantiene fija en toda la primera parte de la experiencia. Se conecto el circuito N°1 usando R 1. Se utilizo el multímetro digital como miliamperímetro y se midió la corriente y con la ley de ohm, se calculó la resistencia total y se anotó su valor calculado de la resistencia total, se determinó la conductancia total del circuito, y se anotó en la tabla N°2. 3. Se conecte el circuito n°2. Se utilizo el multímetro digital como miliamperímetro, y se midió la corriente total del circuito. Se utilizo los valores de las resistencias de la tabla n°1 y se anotó sus valores en la tabla n°2. 4. Se conecto el circuito n°3 y se procedió de igual forma que en los pasos 2 y 3. Se anoto los valores en la tabla n°2. 5. Se conecto el circuito n°3 con las combinaciones en la tabla n°3. Con este valor y el valor del voltaje de la fuente, se utilizó la ley de ohm para calcular la corriente total (I medida). Se encendió la fuente y se leyó que fluye por el circuito (I Medida). Se anoto los valores en la tabla n°3. 6. En cada combinación de resistencias, se midió la tensión(voltaje) sobre cada una. Se anoto en la tabla n°3 4.2 Ley de los voltajes de Kirchhoff para circuitos en paralelo

1. 2.

3.

Se ajusta la fuente de alimentación para 6V (esta tensión se usará para el resto del experimento). Se conecto el circuito n°3 con la combinación B. se utilizó el multímetro digital como miliamperímetro, se midió las corrientes I 1,I5.I3 Y IT. Se calculo la corriente que fluye por cada resistor. Se anoto en la tabla n°4.

Resistencia

Medida

Calculada

Medida

calculada

calculada

5.0mA

5.05 mA

1.98

2

0.5

15.3mA

15.25 mA

0.655

0.67

1.49

15.5mA

15.62 mA

0.64

0.65

1.53

n°1 Circuito n°2 Circuito

5. Resultados y Discusiones

n°3

Análisis indagatorio 1. ¿Qué aplicación se le puede dar un circuito en paralelo? R/= Un circuito en paralelo se usa cuando diferentes aparatos, como una lampara, la televisión, plancha, se deben conectar con el mismo voltaje. En los hogares se usan los circuitos en paralelo porque si deseo desconectar un solo objeto, los demás permanecerán funcionando. 2. ¿Se mantendrá constante el voltaje y la corriente a medida que se añaden más resistores en paralelo entre dos nodos? R/= El voltaje permanecerá constante en cada una de las resistencias y en la fuente. Pero cada resistencia tiene una corriente distinta y esta será menor cuando mayor sea el valor de la resistencia. La corriente en el circuito será mayor cada vez que se le anexe otra resistencia. 3. Se tienen dos focos idénticos conectados en paralelo a una fuente de voltaje, si se conecta en paralelo un tercer foco idéntico a los anteriores. La intensidad de la luz aumenta, se mantiene o disminuye ¿Por qué? R/= La intensidad de la luz se mantiene, porque los focos están conectados en un circuito en paralelo, por lo tanto, el voltaje será el mismo y la corriente aumentará. Se tiene en cuenta que si un foco se desconecta los otros seguirán funcionando porque están conectados en paralelo. 5.1 Características de los elementos de un circuito eléctrico TABLA 1. RESISTENCIA Y CONDUCTANCIA Resistencia (kΩ) Conductancia(G=R-1) Nominal Medida Calculada R1 2kΩ 1.98 kΩ 0.5 mΩ R2 1 kΩ 0.98 kΩ 1 mΩ R3

26 kΩ

26.8 kΩ

0.038 mΩ

R4

8.2 kΩ

8.16 kΩ

0.12 mΩ

R5

100 kΩ

99.3 kΩ

0.01 mΩ

R6

2 MΩ

1.9 MΩ

0.5 µΩ

TABLA 2. CORRIENTE Y RESISTENCIA

Circuito

Corriente(mA)

TABLA 3. CORRIENTE Y VOLTAJE Voltaje medido en cada resistor (V)

Corriente (mA) Combinacione s

Calculad a

Medida

A: (R4, R5, R2)

11.53 mA

11.4 mA

B: (R1, R5, R3)

5.52 mA

5.5 mA

9.9 V 9.9 V

9.9V

9.9V

9.9V

9.9V

5.2 Ley de los voltajes de Kirchhoff para circuitos en serie TABLA 4. CORRIENTE Resistor R1 R5 R3 Total

Calculado 3.0 0.06 0.22 3.28

Corriente (mA) Medido 3.0 0.2 0.1 3.4

Análisis de los resultados 1. ¿Qué sucede con la conductancia total del circuito cuando se conectan resistencias en paralelo? R/= La conductancia es inverso de la resistencia quiere decir que la suma de las conductancias en paralelos es el inverso de las resistencias. 2. Escriba una ecuación que exprese la conductancia de tres resistencias cuando estas se conectan en paralelo. R/= G=G 1 +G 2 +G3 3. Escriba la misma ecuación anterior en función de los valores de las resistencias. R/= 4.

5.

G=

1 1 1 + + R1 R2 R3

¿Con referencia a la tabla n. º3, hay alguna diferencia significativa en el valor de esta tensión sobre cada resistencia para una combinación en particular? R/= No existe una diferencia significativa, los resultados de todas resistencias fueron de 9.9 V. Se conoce que el Voltaje (tensión) en los circuitos en paralelo no cambia, pero la corriente es distinta. ¿Cómo se puede aplicar la ley de las tensiones de Kirchhoff a un circuito paralelo? R/=La ley de Kirchhoff se puede aplicar de la manera que la suma de los voltajes en cada resistencia es la suma total.

6.

7.

Con referencia a la tabla n°4 existe diferencia entre la corriente total calculada y la medida: R/=Existe una diferencia de decimales, pero sus valores son muy cercanos. Formule una expresión matemática aplica a la suma de las corrientes que llega a un punto dado, en un circuito paralelo:

3+¿ I N R/= T =¿ I 1 + I 2+ I ¿ I¿

Como se trabaja con un circuito en paralelo, se conoce que el voltaje en el circuito permanecía igual, es decir tenia el mismo voltaje que la fuente. Por lo tanto, como el voltaje en todos los circuitos realizados permaneció igual, se analizo que no hay caídas de voltaje. Los datos calculados matemáticamente junto con los medidos por el mydaq presentaron diferencias, las cuales pueden ser por la incertidumbre de los valores medidos.

REFERENCIAS 6. Conclusión La ley de Kirchhoff de los nodos nos dice: “Que la corriente que entra en un nodo es la misma que sale”. Esta ley la comprobamos en los circuitos realizado. Por lo tanto, la corriente de todo el sistema era la suma de las corrientes de cada resistencia.

[1]

Guía de Laboratorio / Manuel Fuentes, Jovito Guevara, Otón Poveda y Salomon Polanco.-Panamá: Editorial Universitaria UTP.

Revista de Iniciación Científica – RIC – Journal of Undergraduate Research