Circuito divisor de corriente | División actual: ecuación, problemas, preguntas frecuentes

Circuito divisor de corriente

          Credito de imagen : "Pulsera de resistencia" by dvanzuijlekom está licenciado bajo CC BY-SA 2.0

Contenido: Circuito divisor de corriente | División actual

¿Qué es la división de corriente y voltaje?

Divisor de tensión y corriente

La división de corriente y voltaje son ejemplos reales de las leyes de Kirchhoff. La división de corriente tiene lugar en un circuito paralelo, mientras que la división de voltaje ocurre en un circuito en serie.

¿Cuáles son la regla del divisor de corriente y la regla del divisor de voltaje?

Regla divisora ​​actual | Ley divisoria actual

¿Qué es un divisor de corriente?

La regla del divisor actual es una aplicación práctica de la ley actual de Kirchhoff. Se afirma que,

En un circuito con una combinación en paralelo de resistencias, la corriente se divide en todas las ramas que tienen el mismo voltaje a través de ellas. Por tanto, un circuito en paralelo se comporta como un divisor de corriente.

¿Qué es el divisor de voltaje con fuente de corriente?

Corriente del divisor de voltaje

Un divisor de voltaje con una fuente de corriente divide el voltaje de suministro en las resistencias. La caída de voltaje en cualquier resistor es la multiplicación de las resistencias con el valor de la corriente en el circuito.

Ejemplo de circuito divisor de corriente

Circuito divisor de corriente
image1

Tomemos un circuito con una fuente de voltaje CC de V voltios y dos resistencias R1 Y R2, conectados en paralelo. La corriente total en el circuito es i, corriente a través de R1 soy yo1y R2 soy yo2.

¿Qué es la teoría del divisor actual? Definición current divider rule | ¿Definición actual del divisor?

Teorema del divisor actual | Principio divisor de corriente

La regla del divisor de corriente dice que la corriente en cualquier rama del circuito paralelo es igual a la corriente total en el circuito multiplicada por la relación entre la resistencia de la rama opuesta y la resistencia total del circuito.

Derivación de la regla divisora ​​actual | Derivación de fórmulas

Divisor de corriente paralelo

En la imagen 1, podemos ver dos resistencias R conectadas en paralelo1 Y R2, se unen con un voltaje CC V y las corrientes a través de ellos son i1 2, respectivamente.

La resistencia equivalente del circuito es

R_ {eq} = \ frac {R_ {1} R_ {2}} {R_ {1} + R_ {2}}

Ahora, sabemos que el voltaje a través de ambas ramas es V ya que es un circuito paralelo.

Corriente Total, i = i_ {1} + i_ {2}

Según la ley de Ohm,

i_ {1} = \ frac {V} {R_ {1}}

V = i_ {1} R_ {1}

De manera similar, los V = i_ {2} R_ {2}

Por lo tanto,

i_ {1} R_ {1} = i_ {2} R_ {2}

O, i_ {1} = \ frac {R_ {2}} {R_ {1}} i_ {2}

Entonces, corriente total, i = \ frac {R_ {2}} {R_ {1}} i_ {2} + i_ {2} = i_ {2} \ left (\ frac {R_ {1} + R_ {2}} {R_ {1 }} \derecho )

Por lo tanto, i_ {2} = i (\ frac {R_ {1}} {R_ {1} + R_ {2}})

De manera similar, los i_ {1} = i (\ frac {R_ {2}} {R_ {1} + R_ {2}})

¿Qué es la fórmula del divisor de voltaje y corriente?

Fórmula actual de la regla divisora

Según la regla del divisor actual,

Corriente entrante a través de cualquier resistencia = Corriente total de la red x resistencia de otra resistencia / resistencia equivalente del circuito.

Regla del divisor de voltaje

Según la regla del divisor de voltaje,

La caída de voltaje a través de cualquier resistencia = Corriente total de la red x resistencia de esa resistencia

Ecuación del divisor actual | Derivar la ecuación del divisor de corriente

Para el circuito anterior, podemos ver que las resistencias R1, R2, R3y RX están conectados en paralelo. Se agrega una fuente de voltaje a esta combinación, y la corriente IT fluye a través del circuito. La resistencia equivalente de R1, R2y R3 se denota como RT, y si la corriente a través de la resistencia RX soy yoX, podemos decir eso,

I_ {X} = \ frac {R_ {T}} {R_ {X} + R_ {T}} I_ {T}

¿Cuál es la regla del divisor de corriente para 2 resistencias conectadas en paralelo?

Divisor de corriente de circuito paralelo | Fórmula del divisor de corriente para circuito paralelo

Dos resistencias R1 Y R2, están conectados en paralelo con una fuente de CC V.Si las corrientes i1 2 fluir a través de ellos y la corriente total es yo entonces,

i_ {1} = \ frac {R_ {2}} {R_ {1} + R_ {2}} I

i_ {2} = \ frac {R_ {1}} {R_ {1} + R_ {2}} I

¿Cuál es la regla del divisor de corriente para 3 resistencias en paralelo?

Regla del divisor de corriente para 3 resistencias

Tres resistencias R1, R2y R3, están conectados en paralelo con una fuente de voltaje V.La corriente total en el circuito es IT y las corrientes de rama son yo1, los2, y yo3, respectivamente. Por lo tanto,

Resistencia equivalente, R_{T} = \frac{R_{1}R_{2}R_{3}}{R_{1}R_{2}+ R_{2}R_{3}+ R_{1}R_{3}}

i_ {1} = \ frac {R_ {T}} {R_ {1}} I_ {T}  

i_ {1} = \ frac {R_ {T}} {R_ {1}} I_ {T}

i_ {3} = \ frac {R_ {T}} {R_ {1}} I_ {T}

Corriente en un divisor de voltaje

Como los divisores de voltaje son circuitos en serie, la corriente a través de todas las resistencias o elementos de impedancia es la misma. Con la ayuda de la corriente total, se construye la regla del divisor de voltaje. La caída de voltaje a través de cualquier resistencia es igual a la corriente total multiplicada por la resistencia de esa resistencia presente en el circuito.

Aplicaciones de divisores actuales | Ejemplos de divisores actuales

  • El propósito principal de usar una división de corriente es reducir la complejidad mientras se resuelve la corriente en cualquier circuito. Divide la corriente en pequeños componentes.
  • La división de corriente se utiliza para proteger los circuitos del sobrecalentamiento. A medida que divide la corriente total en fracciones, se generan pequeños componentes de corriente y se evita un gran flujo de corriente. Esto permite una menor disipación de calor y evita que los circuitos sufran daños.

Divisor de voltaje de alta corriente

Es difícil construir un divisor de voltaje que pueda entregar una gran cantidad de corriente con una red de resistencias tradicional. Un regulador de conmutación o un diseño de tipo convertidor reductor pueden ser útiles en este caso. Para el enfoque del convertidor reductor, su referencia de voltaje se puede reemplazar con un divisor derivado del suministro de entrada.

Divisor de tensión en serie con corriente de carga paralela

Si se conecta una resistencia de carga con el divisor de voltaje en paralelo, la resistencia equivalente total disminuye. Por lo tanto, la corriente en el circuito aumenta, pero el voltaje en la salida del divisor cae.

Divisor de corriente CA

Los circuitos de CA funcionan igual que los de CC. Solo las impedancias deben escribirse con sus representaciones fasoriales utilizando la cantidad compleja j.

Impedancia del divisor de corriente

Si generalizamos la ecuación de la red resistiva para elementos distintos a la resistencia,

I_ {X} = \ frac {Z_ {T}} {Z_ {X}} I_ {T}

DondeT es la corriente total, yoX es la corriente a través de una rama en particular, ZT es la impedancia equivalente del circuito y ZX es la impedancia de esa rama.

Conocer Inductores en Serie y Paralelo haz clic aquí

¿Cómo usar la regla divisoria actual? ¿Cómo aplicar la regla de división actual? | ¿Cómo dividir la corriente en un circuito paralelo?

Método de divisor actual

La división actual se calcula en los siguientes pasos:

  • Primero, encuentre la resistencia equivalente RT de los otros elementos del circuito, excluyendo aquel para el que se debe calcular la corriente (RX)
  • Calcule la fracción de este RT Y RT + RX
  • Multiplicar esta cantidad con la corriente total obtendría la corriente de rama deseada IX.

¿Cuál es la diferencia entre el divisor de voltaje y el divisor de corriente?

Divisor de tensión y divisor de corriente | Divisor de corriente vs divisor de voltaje

Divisor de corrienteDivisor de voltaje
Está construido a través de circuitos paralelos.Está construido a través de circuitos en serie.
Se miden los valores de corriente a través de las resistencias.Se miden los valores de caída de tensión a través de las resistencias.
Los voltajes en todas las resistencias son iguales, las corrientes varían.Las corrientes en todas las resistencias son iguales, los voltajes varían.

Divisor de voltaje de baja corriente

Los circuitos divisores de voltaje con corriente baja o casi nula se pueden usar para diseñar interruptores con un transistor adicional.

Límite de corriente del divisor de voltaje

No hay un límite específico para la corriente en un divisor de voltaje. Sin embargo, los valores observados sugieren que las corrientes superiores a 1 amperio pueden considerarse altas para los divisores de voltaje.

Problemas actuales del divisor con soluciones

Divisor de corriente y voltaje

Q. Dos impedancias, Z1 = 2 + j5 y Z2 = 5 + j2, están conectados en un circuito paralelo. Corriente total, I = 10 amperios. Usando la división de corriente, averigüe las corrientes a través de impedancias individuales.

Sabemos, I_ {X} = \ frac {Z_ {T}} {Z_ {X} + Z_ {T}} I_ {T}

Por lo tanto, yo1 = 10 x (5 + j2) / 2 + j5 + 5 + j2 = 5 (7-j3) / 7 amperios

I2 = I - I1 = 10-5 (7-j3) / 7 = 5 (7 + j3) / 7 amperios

Ejemplos de divisores de corriente y tensión | Problemas con el divisor de corriente y voltaje.

P. Tres resistencias de 6 ohmios, 12 ohmios y 18 ohmios están conectadas en serie con voltaje de suministro de CC de 54 V, luego calcule la caída de voltaje en todas las resistencias.

La regla del divisor de voltaje dice que la caída de voltaje a través de cualquier resistencia en un circuito en serie = resistencia de esa resistencia x la corriente.

Ahora, resistencia equivalente del circuito = 6 + 12 + 18 = 36 ohmios

Entonces, corriente neta en el circuito = 54/36 = 1.5 A

Por lo tanto, caída de voltaje en la resistencia de 6 ohmios = 1.5 x 6 = 9 Voltios

caída de tensión en la resistencia de 12 ohmios = 1.5 x 12 = 18 voltios

caída de tensión en la resistencia de 18 ohmios = 1.5 x 18 = 27 voltios

Problemas actuales de ejemplo de regla divisora ​​| Problemas de muestra del divisor actual

P. 4 resistencias con resistencias de 5 ohmios, 10 ohmios, 15 ohmios y 20 ohmios están conectadas en paralelo con una fuente de voltaje. La corriente total en el circuito es 5A, luego calcule la corriente a través de la resistencia de 10Ω.

La resistencia equivalente del circuito = 5 x 10 x 15 x 20 / (50 + 75 + 100 + 150 + 200 + 300) = 17.14 Ohm

Por lo tanto, la corriente a través de la resistencia de 10 ohmios = 5 x 17.14 / 10 = 8.57 A

P. Dos resistencias de 10 ohmios y 20 ohmios se conectan en paralelo con un suministro de 200 V CC, luego calculan la corriente a través de la resistencia de 20 ohmios.

Resistencia neta en el circuito = 10 x 20/30 = 20/3 ohmios

Corriente total en el circuito = 200 / (20/3) = 30 A

Entonces, la corriente a través de la resistencia de 20 ohmios = (20/3) / 20 x 30 = 10 A

Q. Para la red con n resistencias que se muestran a continuación, R1 = R2 = R3 = ……… = Rn = R. Encuentre la corriente que pasa por Rn.

Resistencia equivalente del circuito, R_ {eq} = (\ frac {1} {R} + \ frac {1} {R} + \ frac {1} {R} + ....... \ frac {1} {R} (n \; veces)) ^ {- 1} = (\ frac {n} {R}) ^ {- 1} = \ frac {R} {n}

Sabemos que la corriente total en el circuito es I

Por lo tanto, la corriente a través de Rn = (R / n) / R x I = I / n

Preguntas frecuentes | Notas breves | Preguntas frecuentes

Q. ¿Cómo podemos calcular el división actual?

La división de corriente ocurre en un circuito paralelo. La corriente de suministro se divide en ramas conectadas en paralelo. El voltaje en todas las resistencias derivadas es igual al voltaje suministrado. Con la ayuda de la ley de Ohm y la ley actual de Kirchhoff, se calcula la división actual. La corriente dividida en una rama es la multiplicación de la corriente total y la relación de la resistencia de la otra rama con la suma de todas las resistencias.

P. ¿En qué condición se aplica la regla de división actual?

La regla del divisor de corriente es aplicable a cualquier circuito donde la resistencia u otros parámetros de impedancia estén conectados en paralelo.

P. ¿Cuál es la ventaja de aplicar la regla del divisor de corriente en un circuito en paralelo?

La razón básica para usar la regla del divisor de corriente en circuitos paralelos es facilitar la resolución de problemas. En un circuito paralelo, la corriente se divide en ramificaciones, por lo que calcular la corriente a través de las ramificaciones requiere menos tiempo si se conoce la corriente total.

P. ¿La regla de división actual desobedece la ley de Ohm?

La regla del divisor de corriente se basa en la propia ley de Ohm. El concepto fundamental de la ley de Ohm se utiliza para calcular las corrientes divididas.

P. ¿Indique la diferencia entre un divisor de voltaje y un divisor de corriente?

La principal diferencia entre un divisor de voltaje y un divisor de corriente es el circuito operativo. La regla del divisor de voltaje se aplica en circuitos en serie, mientras que la regla del divisor de corriente se utiliza en circuitos en paralelo.

P. ¿Cuándo podemos aplicar el divisor de voltaje y la regla del divisor de corriente?

En un circuito en serie, la regla del divisor de voltaje se usa para calcular la caída de voltaje en las resistencias. En un circuito en paralelo, la regla del divisor de corriente se utiliza para calcular las corrientes de derivación.

P. ¿Qué son los divisores de voltaje?

Los divisores de voltaje son circuitos lineales donde el voltaje de salida se obtiene a partir de la fracción del voltaje de entrada. El ejemplo más común de voltaje es un potenciómetro.

P. ¿Cómo usar un reóstato para que funcione como divisor de potencial y limitador de corriente?

Se puede utilizar un reóstato como una gran resistencia variable. Tiene tres terminales, dos en los extremos y un contacto móvil. Al agregar fuentes de voltaje en los terminales finales, se obtiene el voltaje a través del otro terminal. De esta manera, el reóstato funciona como un divisor de potencial y los terminales funcionan como limitadores de corriente.

P. ¿Cuáles son las ventajas de un divisor de voltaje?

Un divisor de voltaje ayuda a obtener la caída de voltaje en los componentes del voltaje de suministro grande.

P. ¿Cómo podemos calcular el valor de la corriente que pasa a través de la resistencia R1 en el circuito?

La corriente a través de la resistencia R1 es la corriente total multiplicada por la otra resistencia dividida por la suma de todas las resistencias del circuito.

P: ¿Por qué no podemos usar el método del divisor de voltaje para obtener una corriente constante?

La tensión de alimentación sigue fluctuando en un circuito. Entonces no podemos obtener una corriente constante.

P. Tres ramas paralelas con resistencias están conectadas a través de un voltaje de CC. ¿Cuál sería la razón de las corrientes de rama?1, Me2, Y yo3 si la relación de resistencia de la rama es R1: R2 : R3 = 2: 4: 6?

Supongamos que R1 = 2x ohmios, R2 = 4x ​​ohmios y R3 = 6x ohmios

Resistencia equivalente del circuito = 2x x 4x x 6x / 8 × 2 + 24 × 2 + 12 × 2 = 12x / 11 ohmios

Por lo tanto, yo1 = Yo x 12x / 11 / (2x) = 6I / 11 A

I2 = Yo x 12x / 11 / (4x) = 3I / 11 A

I3 = Yo x 12x / 11 / (6x) = 2I / 11 A

Así que1 : I2 : I3 = 6: 3: 2

P. ¿Podemos aplicar la regla del divisor de voltaje en un circuito de CA?

La regla del divisor de voltaje es igualmente aplicable para los cálculos de circuitos de CA, pero solo si se usa una representación fasorial que involucre la cantidad imaginaria 'j'.

P. ¿Cómo obtener voltaje de salida cero usando un divisor de potencial?

Se puede lograr un voltaje de salida cero manteniendo un potenciómetro en serie con una resistencia. Cuando esta combinación se somete a voltaje de suministro, un terminal final y el terminal medio del potenciómetro obtienen la salida. Cuando el terminal deslizante está en un extremo, el voltaje es cero.

P. En un circuito RC en serie, el voltaje a través del condensador y la resistencia es de 60 V y 80 V, entonces ¿Cuál será el voltaje total en el circuito?

Simplemente aplicando la regla del divisor de voltaje, el voltaje total es la suma de los voltajes a través de las resistencias y los capacitores, por lo que el voltaje total = VR+VC= 60 + 80 = 140V.

P. El flujo de corriente se divide entre las diferentes ramas en un __.

La respuesta sería un circuito paralelo.

P. ¿Un divisor de voltaje afecta la corriente?

Un divisor de voltaje no es más que un circuito en paralelo, no afectará la corriente total del circuito. Sin embargo, los valores de la corriente de la rama difieren según la impedancia de la rama.

P. ¿Se divide la corriente en un circuito paralelo?

Por la regla de la división de corriente, podemos decir que los circuitos paralelos dividen la corriente que fluye a través de ellos.

Para obtener más artículos, haga clic aquí.

Sobre Kaushikee Banerjee

Soy un entusiasta de la electrónica y actualmente me dedico al campo de la Electrónica y las Comunicaciones. Mi interés radica en explorar las tecnologías de vanguardia. Soy un aprendiz entusiasta y jugueteo con la electrónica de código abierto.
ID de LinkedIn: https://www.linkedin.com/in/kaushikee-banerjee-538321175

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada.Los campos obligatorios están marcados *