Ley De Ohm Ejercicios Resueltos Circuitos Mixtos

Vamos a resolver ejercicios de la Ley de Ohm en circuitos mixtos.

Comprensión de Circuitos Mixtos

Un circuito mixto combina elementos en serie y en paralelo. La clave está en simplificar el circuito. Reducimos la complejidad paso a paso. Combinamos resistencias en serie o paralelo.

Ejemplo Práctico

Consideremos un circuito con una fuente de voltaje (V). Tiene una resistencia R1 en serie. También tiene R2 y R3 en paralelo después de R1. Vamos a calcular la corriente total (I) y el voltaje en cada resistencia.

Paso 1: Resistencias en Paralelo

Primero, simplificamos las resistencias en paralelo (R2 y R3). Calculamos la resistencia equivalente (R23). La fórmula es: 1/R23 = 1/R2 + 1/R3. Luego despejamos R23.

Ejemplo: Si R2 = 6 Ω y R3 = 3 Ω. Entonces, 1/R23 = 1/6 + 1/3 = 1/6 + 2/6 = 3/6 = 1/2. Por lo tanto, R23 = 2 Ω.

Paso 2: Resistencia Total del Circuito

Ahora tenemos R1 en serie con R23. La resistencia total (Rt) es la suma: Rt = R1 + R23. Sumamos los valores para obtener Rt.

Ejemplo: Si R1 = 4 Ω y R23 = 2 Ω. Entonces, Rt = 4 Ω + 2 Ω = 6 Ω.

Paso 3: Cálculo de la Corriente Total

Usamos la Ley de Ohm para encontrar la corriente total (I). La fórmula es: I = V / Rt. Dividimos el voltaje total por la resistencia total.

Ejemplo: Si V = 12 V y Rt = 6 Ω. Entonces, I = 12 V / 6 Ω = 2 A. La corriente total es 2 Amperios.

Paso 4: Voltaje en R1

Calculamos el voltaje en R1 (V1) usando la Ley de Ohm. La fórmula es: V1 = I * R1. Multiplicamos la corriente total por la resistencia R1.

Ejemplo: Si I = 2 A y R1 = 4 Ω. Entonces, V1 = 2 A * 4 Ω = 8 V. El voltaje en R1 es 8 Voltios.

Paso 5: Voltaje en R23 (y R2, R3)

El voltaje en R23 (V23) es el voltaje restante. Calculamos: V23 = V - V1. Este voltaje es el mismo en R2 y R3 (ya que están en paralelo).

Ejemplo: Si V = 12 V y V1 = 8 V. Entonces, V23 = 12 V - 8 V = 4 V. Por lo tanto, el voltaje en R2 y R3 es 4 Voltios.

Paso 6: Corriente en R2 y R3

Ahora calculamos la corriente en R2 (I2) y R3 (I3). Usamos la Ley de Ohm: I2 = V2 / R2 y I3 = V3 / R3. Dividimos el voltaje en cada resistencia por su respectiva resistencia.

Ejemplo: I2 = 4 V / 6 Ω = 0.67 A (aproximadamente). I3 = 4 V / 3 Ω = 1.33 A (aproximadamente). Notamos que I2 + I3 ≈ I (0.67 A + 1.33 A ≈ 2 A).

Resumen

Hemos descompuesto el problema en pasos. Primero, simplificamos resistencias en paralelo. Luego, calculamos la resistencia total. Después, encontramos la corriente total y los voltajes en cada resistencia. Finalmente, calculamos las corrientes individuales en las ramas paralelas. La Ley de Ohm es fundamental para cada cálculo.