Resistencia eléctrica
Después de haber visto los distintos tipos de circuitos que nos podemos encontrar, hoy vamos a estudiar la resistencia eléctrica, así como los pasos que tenemos que seguir para calcularla dependiendo del circuito en el que estemos trabajando.
DEFINICIÓN
La resistencia eléctrica es la mayor o menor oposición por parte de los electrones al desplazamiento a través de un conductor. La unidad de medida en el sistema internacional para medir la resistencia eléctrica es el ohmnio (Ω).
Para calcular la resistencia utilizamos la siguiente fórmula:
Donde ρ es el coeficiente de proporcionalidad, es decir, la resistencia del material, l es la longitud del conductor y S es la sección de la superficie.
Además de esta fórmula, según los datos de los que dispongamos también podemos usar la fórmula que se deriva de la ley de Ohm, que nos dice que la intensidad de la corriente que circula entre dos puntos de un circuito es proporcional a la tensión eléctrica. De donde se obtiene la siguiente fórmula:
Donde V es la diferencia de potencial medida en voltios (V) y la I es la intensidad medida en amperios (A).
RESISTENCIA TOTAL EN UN CIRCUITO EN SERIE
Cuando trabajamos con circuitos en los que las resistencias están colocadas en serie, la resistencia total del circuito se obtiene sumando las resistencias que forman el circuito: Rt=R1+R2+…+Rn.
En los circuitos en serie la intensidad total que recorre el circuito es la misma que la intensidad que pasa por cada uno de los puntos del circuito.
Por otro lado la diferencia de potencial total se puede obtener con la fórmula de la ley de Ohm a partir de la resistencia total. No obstante, si se tienen las caídas de tensión en cada uno de los puntos también se puede obtener realizando la suma: Vt=V1+…+Vn.
Ejemplo: A partir de un circuito formado por tres resistencias en paralelo: R1=3 Ω , R2= 2 Ω y R3=5 Ω y una diferencia de potencial (o voltaje) 120 V, calcula la resistencia total, la intensidad que circula por el circuito y las caídas de tensión en cada resistencia.
En primer lugar, vamos a calcular la resistencia total: Rt=3+2+5=10Ω .
Una vez calculada la resistencia total, como la intensidad del circuito es la misma en todos los puntos: I=V/R=120/10=12A.
Por último, calculamos las caídas de tensión:
V1=I∙R1=12∙3=36V
V2=I∙R2=12∙2=24V
V3=I∙R3=12∙5=60V.
RESISTENCIA TOTAL EN UN CIRCUITO EN PARALELO
La resistencia total de un circuito en paralelo se calcula haciendo la inversa de la suma de las resistencias inversas, es decir, utilizando la siguiente fórmula:
Además en un circuito en paralelo la diferencia de potencial es constante a lo largo de todos los puntos del circuito.
Mientras que la intensidad total se calcula utilizando la ley de Ohm, así como la de cada rama, que en este caso si que son diferentes.
Ejemplo: A partir del circuito de la siguiente imagen del cual sabemos que tiene una diferencia de potencial de 100V calcula la resistencia total, la diferencia de potencial del circuito y la intensidad en cada uno de los puntos:
La resistencia total es:
La diferencia de potencial del circuito en cada punto es la misma: V=100V.
La intensidad total: I=V/R=100/9,23=10,8A
Mientra que la intensidad en cada punto es:
I1=V/R1=100/20=5A
I2=V/R2=100/30=3,33A
I3=V/R2=100/40=2,5A