Resistències equivalents

Aquesta unitat estudiarà les resistències equivalents dels circuits amb resistències de sèries, amb resistències i resistències paral·leles en conjunts mixtes.

_images/electric-resistencias-serie-paralelo-06.png

Una resistència equivalent a un circuit amb diverses resistències és la que passarà el mateix corrent que pel circuit en alimentar -los amb la mateixa font de tensió.

Resistència equivalent d’un circuit en sèrie

Es configura un circuit amb resistències en sèrie com a figura següent:

_images/electric-resistencias-serie-paralelo-01.png

Aquest circuit es pot simplificar en un circuit amb una única resistència que té un valor equivalent a les resistències de dues sèries. Aquest circuit s’anomena circuit equivalent i el mateix corrent circularà que el circuit amb dues resistències.

Per calcular el valor de resistència equivalent a un circuit en sèrie, s’han d’afegir els valors de totes les resistències de la sèrie segons la fórmula següent:

R12 = R1 + R2

En cas que el circuit estigui format per tres resistències de sèries:

_images/electric-resistencias-serie-paralelo-03.png

Cal afegir els valors de les tres resistències per calcular el valor de resistència equivalent, segons la fórmula següent:

R123 = R1 + R2 + R3

Si afegim una resistència a la sèrie a un circuit, la resistència total augmentarà sempre i, per tant, el corrent total sempre disminuirà.

Resistència equivalent d’un circuit paral·lel

A la figura següent podeu veure un circuit amb resistències paral·leles i el seu circuit equivalent amb una única resistència:

_images/electric-resistencias-serie-paralelo-02.png

En el cas d’un circuit amb resistències paral·leles, la resistència equivalent es calcularà amb la inversa de la suma de la inversa de les resistències segons la fórmula següent:

R12 = \cfrac{1}{ \cfrac{1}{R1} + \cfrac{1}{R2} }

La resistència equivalent d’un paral·lel sempre serà inferior a qualsevol de les resistències que formen el paral·lel.

Si el circuit consta de tres resistències en paral·lel, el càlcul es pot estendre a tres resistències en total segons la fórmula següent:

_images/electric-resistencias-serie-paralelo-04.png

R123 = \cfrac{1}{ \cfrac{1}{R1} + \cfrac{1}{R2} + \cfrac{1}{R3} }

Si afegim una resistència paral·lela a un circuit, la resistència total sempre disminuirà i, per tant, el corrent total sempre augmentarà.

Resistència equivalent d’un circuit de sèrie paral·lela

Els circuits mixtes es componen de resistències en sèrie i resistències paral·leles. Per resoldre els circuits mixtes, caldrà resoldre el serial interior o els circuits paral·lels i, amb el circuit ja simplificat, resoldre els circuits de sèrie o paral·lel exteriors.

A continuació, veurem diversos exemples.

A la figura següent podem veure un circuit mixt de tres resistències:

_images/electric-resistencias-serie-paralelo-05.png

En aquest circuit mixt, el paral·lel format per resistències R2 i R3 s’ha de resoldre, cosa que simplifica segons la imatge següent.

_images/electric-resistencias-serie-paralelo-12.png

R23 = \cfrac{1}{ \cfrac{1}{R2} + \cfrac{1}{R3} }

A continuació, podeu afegir les resistències R1 i R23 per calcular la resistència equivalent del circuit complet:

R123 = R1 + R23

Resistència equivalent d’un circuit de sèries-peer

A la figura següent podem veure un altre circuit mixt de tres resistències.

_images/electric-resistencias-serie-paralelo-06.png

En aquest circuit mixt primer, la sèrie formada per resistors R1 i R2 s’ha de resoldre afegint els seus valors, que es simplifica segons la imatge següent:

_images/electric-resistencias-serie-paralelo-07.png

R12 = R1 + R2

A continuació, podeu calcular el paral·lel de les resistències R12 i R3 per trobar la resistència equivalent del circuit complet:

R123 = \cfrac{1}{ \cfrac{1}{R12} + \cfrac{1}{R3} }

Resistència equivalent d’un circuit de sèries dos paralls

A la figura següent podem veure un circuit mixt de quatre resistències:

_images/electric-resistencias-serie-paralelo-10.png

En aquest circuit mixt primer heu de calcular l’equivalent a la sèrie de resistències R1 i R2 i, d’altra banda, l’equivalent a la sèrie de les resistències R3 i R4, amb la qual el circuit es simplifica segons la imatge següent:

_images/electric-resistencias-serie-paralelo-11.png

R12 = R1 + R2

R34 = R3 + R4

Un cop simplificat el circuit, el paral·lel de les dues resistències R12 i R34 es pot calcular segons la fórmula corresponent:

R1234 = \cfrac{1}{ \cfrac{1}{R12} + \cfrac{1}{R34} }

Resistència equivalent d’un circuit de dues sèries paral·leles

A la figura següent podem veure un altre circuit mixt de quatre resistències:

_images/electric-resistencias-serie-paralelo-08.png

En aquest circuit mixt primer heu de calcular l’equivalent en paral·lel de les resistències R1 i R2 i, d’altra banda, l’equivalent en paral·lel de les resistències R3 i R4, amb les quals el circuit es simplifica segons la imatge següent:

_images/electric-resistencias-serie-paralelo-09.png

R12 = \cfrac{1}{ \cfrac{1}{R1} + \cfrac{1}{R2} }

R34 = \cfrac{1}{ \cfrac{1}{R3} + \cfrac{1}{R4} }

Un cop simplificat el circuit, podeu calcular la sèrie de les dues resistències R12 i R34 segons la fórmula corresponent:

R1234 = R12 + R34

Exercicis

Exercicis de càlcul de resistència equivalents en sèries, en paral·lel i en circuits mixtes.

: Descarregueu: Calculeu les resistències de la sèrie i en paral·lel. Format PDF. <Electric/Electric-resistances-Serie-Paralelo.pdf>
: Descàrrega: Projecte Editable. Format KICAD. <Electric/Electric-Resistors-Serie-Paralelo-Kicad.zip>
: Descarregueu: Imatges dels circuits. <Electric/Electric-resistances-Serie-Paralelo-images.zip>