Veremos en esta entrada las características de un circuito en paralelo. Aprenderemos a calcular la tensión, intensidad, resistencia y potencia consumida.
Características de los circuitos en paralelo
En un circuito en paralelo la corriente tiene más de un conductor o camino por el que pasar. En la imagen se muestra un circuito en paralelo básico.
En estos la tensión o voltaje será igual para todos los caminos posibles. Así:
Vt = V1 = V2
La intensidad o corriente podrá pasar por todos los caminos, distribuyéndose entre ellos. Por tanto:
It = I1 + I2
Observar que, hasta aquí, es al contrario que en los circuitos en serie.
La resistencia total será menor. Como la corriente tiene varios caminos, encuentra menos “dificultades” para alcanzar el otro extremo. Se calcula.
1/Rt = 1/R1 + 1/R2
La potencia consumida por el circuito es la suma de la potencia consumida por cada uno de los componentes. Es igual que en los circuitos en serie.
Pt = P1 + P2
Si observamos el gráfico del circuito en paralelo, vemos que, a diferencia del circuito en serie, el hecho de que se funda o corte el paso de corriente por una rama, no implica que la corriente no siga pasando por el circuito por la otra rama aún conectada. Si en el circuito del gráfico ponemos dos bombillas, el hecho de que se funda una, no implica que la otra deje de funcionar. Esta es la principal razón por la que la mayoría de instalaciones se realizan en paralelo.
Análisis de circuitos en paralelo.
Analizaremos un circuito básico con tres ramas.
Como hemos visto la tensión en los extremos de las ramas es la misma. En el ejemplo 12V. Pero la intensidad se dividirá entre los tres caminos posibles, como en cada una de ellas, los elementos están en serie, se calculan como circuitos en serie independientes.
Ir1 = 12V/ 470 Ω = 0,025 A.
Ir2= 12V / 1000 Ω = 0,012 A.
Ir3 = 12V / 330 Ω = 0,036 A.
Para saber la intensidad total del circuito, sumamos las intensidades que atraviesan cada rama.
It = 0,025 + 0,012 + 0,036 = 0,073 A.
Para conocer la resistencia total del circuito, podemos emplear la fórmula de las resistencias en paralelo, pero su uso es farragoso. Conociendo la intensidad total, es más fácil con la Ley de Ohms calcular la resistencia total del circuito.
Rt= 12V / 0,073 A = 164,3 Ω.
Como puede comprobarse la resistencia tota es menor. Como práctica puede calcularse con la fórmula de la Rt de circuitos en paralelo. Veremos que obtenemos el mismo resultado.
Veamos el consumo de este circuito.
Pt= 12V * 0,073 A = 0,876 W.
Cada una de las ramas consumirá.
Pr1 = 12V * 0,025 A = 0,300 W
Pr2 = 12V * 0,012 A = 0,144 W
Pr3 = 12V * 0,036 A = 0,432 W.
La R2 puede ser de ¼ W, pero tanto R1 como R3 deberán ser de ½ W o se quemarán.
Este circuito en paralelo sería equivalente a un circuito con una única resistencia de 164,3 Ω, con un consumo de 0,876 W, esa resistencia única deberá ser de 1 W.
Circuito en paralelo con diodos.
Vamos a ver un circuito teórico para colocar dos leds de diferente caída de tensión, por ejemplo, para las luces blancas y rojas en los dos testeros de una locomotora. Este circuito deberá duplicarse para cada una de las salidas de luces del decodificador. La salida de luces de los decodificadores es habitualmente de 17V.
Este es el esquema del circuito.
Vamos a calcular las resistencias necesarias.
El led 1 es de luz blanca, tiene una caída de tensión de 3V. Y el led 2 es rojo con una caída de tensión de 1,9 V. Por tanto las tensiones entre los extremos de los nodos serán la tensión de alimentación, menos la caída de cada uno de los diodos.
No queremos exceder la potencia soportada de ¼ W por las resistencias convencionales o bien las smd 1206. Así que calcularemos primero que intensidad podemos usar dejando un margen de seguridad. Para 0,2 W Tendremos.
P = V*I
0,2 W = (17-3) / Ir1
Ir1 = 0,2 W / 14 V = 0,014 A
Y en R2
0,2 W = (17-1,9) / Ir2
Ir2 = 0,2 W / 15,1 V = 0,013 A
Estas son las intensidades seguras. Calcularemos entonces para una intensidad de 10 mA.
R1 = V / I = (17-3) / 0,010 A = 14 / 0,010 = 1400 Ω
R2 = V / I = (17-1,9) / 0,010 = 15,1 / 0,010 = 1510 Ω
Las resistencias comerciales más próximas a estos valores son las de 1,5 K (1500 Ω ).
Con ese valor de resistencia tendremos I1 = 0,093 A y I2 = 0,010 A.
¿Y podríamos poner solo una resistencia?
El circuito seria como el siguiente.

La respuesta a la pregunta es NO. Este circuito no funcionará. Se debe a que, como hemos visto, entre los bornes de un diodo se produce una caída de tensión que se mantiene cuando conduce. La caída del diodo rojo entre sus extremos es de 1.9 V, cuando conduce la tensión entre los puntos A y B es solo de 1,9 V, con esa tensión el led blanco que requiere una caída de 3 V no encenderá.
Un circuito con esta distribución solo funciona si ambos leds tienen la misma caída de tensión.
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