Cómo calcular el voltaje en un circuito paralelo: problemas de ejemplo y hechos detallados

En este artículo, discutiremos diferentes métodos sobre cómo calcular el voltaje en circuitos en paralelo. Una conexión en paralelo divide el circuito en ramificaciones para permitir que la corriente fluya distributivamente a través de todas ellas.

Los circuitos paralelos siguen la ley de conservación de la energía. El voltaje se puede decir como trabajo eléctrico realizado por unidad de carga. Los campos eléctricos son conservadores, lo que significa que el trabajo eléctrico depende solo de los puntos inicial y final. Todas las ramas tienen un nodo inicial y final común en una conexión paralela. Por lo tanto, el voltaje es igual.

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Cómo calcular el voltaje en un circuito paralelo: ejemplos numéricos

Cómo calcular el voltaje en un circuito paralelo: un circuito RLC paralelo — Un circuito RLC paralelo; "Archivo: Example9d.png" by 1sfoerster está licenciado bajo CC BY-SA 3.0

Q1. Como se muestra en el circuito, dos resistencias de igual valor se unen con una fuente de voltaje en paralelo. Se dan algunos valores: i₁= 3 A, resistencia equivalente R_eq= 15 ohmios. Encuentre la fuente de voltaje V_s.

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Asumamos R₁ = R₂ = R ohmio. Por lo tanto, la resistencia equivalente,

R_eq = (1/R + 1/R)^-1 = R/2Ω

Dado R/2 = 15, entonces el valor de cada resistencia = 15 × 2 = 30 ohmios. El valor de la corriente i₁ se da como 3 A.

Como es un circuito en paralelo, el voltaje en una rama será el mismo voltaje en cualquier otra rama, y ese también será el voltaje de suministro. Por lo tanto, el voltaje de la fuente,

V_s= corriente en una rama x valor de resistencia correspondiente = i₁ x R = 3 x 30 = 90 V

Q2. Una red en paralelo consta de cinco resistencias, R, 2R, 4R, 8R y 16R. La corriente neta en la red es I. Encuentre el voltaje en la rama que contiene la resistencia 4R.

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Primero hallaremos la resistencia equivalente de la red para calculando el voltaje en cualquier punto de la red. El equivalente resistencia en paralelo circuito es,

R_eq = (1/R₁ + 1 / R₂+ 1 / R₃ … + 1/D_n)^-1

Aquí, R_eq = ((1/R + (1/2R + (1/4R + (1/8R + (1/16R))^-1 = (16R/31)Ω

La corriente total en el circuito se expresa como I Amp.

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Por lo tanto, la fuente de voltaje V_s = Yo x 16R/31 = 16IR/31V

Sabemos que el voltaje de la fuente de un circuito en paralelo es el mismo que el voltaje en cualquier rama del circuito. Entonces, el voltaje en la rama que contiene la resistencia 4R es 16IR / 31 V.

Cómo calcular el voltaje en un circuito paralelo: preguntas frecuentes

¿Cómo encontrar el voltaje total en un circuito en paralelo?

En un circuito en paralelo, el voltaje total es el mismo que los voltajes de las derivaciones. En otras palabras, el voltaje permanece igual en todas las ramas unidas en paralelo. Las ramas son solo caminos diferentes para la corriente.

Pasos para calcular voltaje en un circuito paralelo con resistencia y la corriente total dada son:

Encuentre la resistencia equivalente usando la fórmula- R_eq = (1/R₁ + 1 / R₂+ 1 / R₃ … + 1/D_n)^-1
Multiplique Req por la corriente total.

Si solo se dan una resistencia y el valor de corriente respectivo, multiplíquelos para obtener el voltaje.

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¿Cómo encontrar el voltaje faltante en un circuito paralelo?

Por "voltaje faltante" en un circuito en paralelo, nos referimos al voltaje suministrado, ya que es el mismo para todas las ramas. Entonces, si tenemos algún valor de corriente y resistencia, podemos encontrar el voltaje en el circuito paralelo.

Entendamos esto con la ayuda de un ejemplo. Suponga que hay dos resistencias de 2 ohmios y 4 ohmios conectados en paralelo. La corriente que pasa a través de la resistencia de 2 ohmios se da como 1.5 A. Sabemos que el voltaje de suministro V_s= voltaje de derivación V₁ = voltaje de derivación V₂. Por lo tanto, falta voltaje V = iR = 2 x 1.5 = 3 x V.

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¿Cómo encontrar el voltaje de la fuente en un circuito paralelo en serie?

Según el principio de un circuito en paralelo, el voltaje en cada rama es el mismo e igual al voltaje de la fuente. Si el voltaje de la fuente es Vs y los voltajes de derivación son V₁, V₂,… .V_n luego V_s V =₁ V =₂ =…. = V_n.

Si se da el voltaje de la fuente, ya tenemos los voltajes de derivación. Si se desconoce el voltaje de la fuente y se dan los valores actuales, podemos averiguar el voltaje con la ayuda de la ley de ohmios. Por ejemplo, si la corriente a través de una rama es de 5 A y el valor de resistencia es de 2 ohmios, el voltaje es simplemente 5 × 2 = 10 V.

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¿Cómo encontrar el voltaje aplicado en un circuito paralelo?

El voltaje aplicado en los circuitos en paralelo se refiere al voltaje de la fuente o al voltaje de la batería. Se da, o podemos calcularlo con la ayuda de otra información proporcionada, como valores de corriente y resistencia.

Los voltajes aplicados significan el voltaje dado a un elemento. En un circuito paralelo, el voltaje aplicado es el voltaje total. También es lo mismo que las caídas de voltaje en las ramas individuales del circuito. Pero si el circuito paralelo no es la única parte de la red, el voltaje aplicado y los voltajes de derivación no serán iguales.

Ecuaciones y cálculos

Ley de Ohm:

La ley de Ohm establece (V = IR), donde (V) es voltaje, (I) es corriente y (R) es resistencia.
En un circuito paralelo, el voltaje en cada componente (rama) es igual al voltaje de la fuente.

Corriente total en circuitos paralelos:

La corriente total suministrada por la fuente es la suma de las corrientes que pasan por cada rama paralela.
Usando la ley de Ohm: $I_{\text{total}} = I_1 + I_2 + \cdots + I_n ), donde cada ( I_x = \frac{V}{R_x}$ .

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Ejemplos

Circuito paralelo simple:

Suponga que tiene un circuito paralelo con una batería de 12 V y tres resistencias (R1, R2, R3) de valores 4 Ω, 6 Ω y 12 Ω, respectivamente.
El voltaje en cada resistencia es de 12V.
La corriente que pasa por cada resistencia es $I_1 = \frac{12V}{4Ω} = 3A$ , $I_2 = \frac{12V}{6Ω} = 2A$ y $I_3 = \frac{12V}{12Ω} = 1A$ .
La corriente total de la batería es $I_{\text{total}} = 3A + 2A + 1A = 6A$ .

Circuito paralelo como parte de una red más grande:

Si un circuito en paralelo es parte de una red más extensa, el voltaje aplicado a la sección en paralelo puede diferir del voltaje de la fuente.
Por ejemplo, si hay un componente en serie con una caída de voltaje, el voltaje en la parte paralela será el voltaje de la fuente menos la caída de voltaje en el componente en serie.
Ejemplo: Una batería de 12V con una resistencia en serie (2Ω) y una sección en paralelo. Si caen 2 V a través de la resistencia en serie, el voltaje aplicado al circuito en paralelo es de 10 V (12 V – 2 V).

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kaushikee banerjee

Hola... Soy Kaushikee Banerjee y completé mi maestría en Electrónica y Comunicaciones. Soy un entusiasta de la electrónica y actualmente me dedico al campo de la Electrónica y las Comunicaciones. Mi interés radica en explorar tecnologías de vanguardia. Soy un estudiante entusiasta y jugueteo con la electrónica de código abierto.