En este post vas a aprender a calcular un circuito mixto de resistencias, sus intensidades, tensiones y potencias.

En la siguiente figura podemos observar un circuito compuesto por seis resistencias, R1=680Ω, R2=3300Ω, R3=15000Ω, R4=4700Ω, R5=680Ω y R6=10000Ω todo este circuito esta alimentado por una tensión continua de 12 voltios.

circuito mixto de resistencias
Circuito mixto de resistencias

Este esquema lo tienes en la zona de descargas para que lo descargues y lo abras con Proteus.

En primer lugar tienes que observar como están dispuestas las resistencias.

Hay tres grupos en primer lugar R1 está en serie con el paralelo formado por R2 y R3 y a su vez también están en serie con el paralelo formado por las resistencias R4, R5 y R6.

Vamos a tratar de simplificar el circuito:

Para que nos sea mas fácil su cálculo vamos a calcular la resistencia total del circuito y así poder tratarlo como si fuera una sola resistencia alimentada por una tensión de 12 voltios.

El cálculo de la resistencia sería el siguiente:

R1 + el paralelo de R2 y R3 + el paralelo de R4, R5 y R6 ya que los tres grupos están en serie y como vimos en un post anterior las resistencias en serie se suman y las que estan en paralelo es la inversa de la suma de sus inversas, no te preocupes que esto que parece un tanto farragoso no lo es vamos allá.

Cálculo de la resistencia total
Cálculo de la resistencia total

Sustituyendo en la fórmula los valores de las resistencias nos da un resultado

Cálculo de la resistencia total
Sustituimos los valores de las resistencias en la fórmula

Como ya tenemos la resistencia total que opone el circuito y la tensión de alimentación, aplicando la ley de OHM como vimos en un post anterior podríamos calcular la intensidad total que consumirá el circuito.

Cálculo de la intensidad total
Cálculo de la intensidad total

El circuito equivalente que nos quedaría seria el siguiente

Circuito equivalente
Circuito equivalente

Cálculo de tensiones parciales

Debes de tener en cuenta que la tensión que cae en elementos que están conectados en paralelo es la misma y diferente cuando están conectados en serie salvo que tengan igual resistencia.

Ahora vamos a proceder al cálculo de las tensiones que cae en cada grupo en R1, en R2 y R3 por estar en paralelo caerá la misma tensión en ambas y por otro lado tenemos el paralelo de R4, R5, y R6 que por estar también en paralelo entre ellas también caerá la misma tensión en ambas tres.

Según la ley de Ohm voltaje= resistencia x intensidad por lo que para averiguar la tensión que cae en R1 «V1» observa que a R1 la recorre la intensidad total por lo que:

V1=R1xIT= 220 x 3´44mA= 0´76v

Continuemos ahora calculando la tensión que cae en el paralelo R2-3 «V2-3», la resistencia equivalente del paralelo R2-3 tiene un valor de 2704,91 Ω por lo que:

V2-3=R2-3xIT=2704´91×3´44mA=9.3v

Ahora nos faltaría la tensión que cae en el paralelo R4-5-6, la resistencia equivalente de estas tres resistencias en paralelo es de 560´74 Ω por lo que:

V4-5-6=R4-5-6xIT=560´74 x3.44mA=1.93v


Cálculo de intensidades parciales

Debes tener en cuenta que la intensidad que recorren elementos conectados en serie es la misma y diferente cuando están conectados en paralelo salvo que ambos tengan la misma resistencia.

Las intensidades se distribuyen como se aprecia en la siguiente figura

Circulación de intensidades parciales en el circuito
Circulación de intensidades parciales en el circuito

La intensidad total atraviesa R1 a continuación se bifurca hacia R2 y R3 siendo I2 e I3 respectivamente seguidamente se vuelven a juntar para formar de nuevo la intensidad total.

Imaginate la corriente como si fuera agua y los cables y resistencias las tuberias por donde circulan.

A continuación la intensidad total se divide de nuevo en tres caminos formando I4, I5 e I6 para volver a juntarse una vez pasado por las resistencia R4, R5 y R6 con lo que de nuevo tenemos la intensidad total que va hacia el polo positivo de la batería.

Veamos entonces el cálculo de las intensidades parciales:

formulas para calcular las intensidades parciales
Cálculo de intensidades parciales

Como puedes comprobar si sumas las tensiones V1 + V2-3 + V4-5-6 te da la tensión de alimentación 12 voltios y si sumas las corrientes parciales I2 + I3 te da la intensidad total así como I4 + I5 + I6, este tipo de comprobaciones son las que tienes que ir haciendo para comprobar que estas realizando bien los cálculos.

Cálculo de potencias parciales

La potencia en continua es igual al voltaje por la intensidad y se mide en watios, con los siguientes cálculos podremos determinar de que potencia serán las resistencias que tendremos que poner para que no se quemen y además saber cuanta potencia consume nuestro circuito.

Cálculo de potencias parciales
Cálculo de potencias parciales

Como puedes observar ninguna potencia supera el cuarto de vatio por lo que poniendo resistencias de 1/4w estaríamos cubiertos para que no se quemasen.

Sumando todas las potencias parciales nos da una

potencia total de 0´084w

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