11: CIRCUITO MIXTO

DEFINICIÓN:

Un circuito mixto como lo muestra la imagen es una combinación de varios elementos conectados tanto en paralelo como en serie, estos pueden colocarse de la manera que sea siempre y cuando se utilicen los dos diferentes sistemas de elementos, tanto paralelo como en serie.
Estos circuitos se pueden reducir resolviendo primero los elementos que se encuentran en serie y luego los que se encuentren en paralelo, para luego calcular y reducir un circuito único y puro.

COMO  SE SIMPLIFICA:

Hay que tener en cuenta que se pueden hacer múltiples combinaciones de resistencias, tanto en el número de ellas como con el conexionado que se les de.
Vamos a considerar dos tipos de circuitos mixtos: a) un circuito de dos resistencias en paralelo, conectado en serie con otra resistencia. b) un circuito de dos resietencias en serie conectado, en paralelo con otra resistencia.

a) Veamos este primer tipo:

• Primero simplificaremos las dos resistencias que se encuentran en paralelo (R2 y R3):

• Y por último simplificamos las dos resistencias que nos quedan:

b) Veamos el segundo tipo:

• En este caso lo primero que tenemos que hacer es simplificar las dos resistencias en serie (R2 y R3):

• Y a continuación resolver el paralelo:

Ejemplo Calculo

Vamos a considerar los mismos datos que en las páginas anteriores:

VS = 12 v., R1 = 40 KW, R2 = 60 KW y R3 = 20 KW

Veamos ahora como solucionamos ambos casos:

a) En este caso tenemos que calcular V1, V2, IT, I2, I3, Rp y Req.

• Comenzamos calculando Rp:

Rp = (R2·R3) / (R2+R3) = 60·20 / (60+20) = 1200/80 = 15 KW.

• A continuación calculamos Req :

Req = R1+Rp = 40+15 = 55 KW.

• Ahora podemos calcular IT:

IT = VS/Req = 12 v/55 KW = 0'218 mA.

• Una vez que conocemos esta intensidad, podemos calcular las caídas de tensión V1 y V2:

V1 = IT · R1 = 0'218 mA · 40 KW = 8'72 v.

V2 = IT · Rp = 0'218 · 15 KW = 3'28 v.

• Por último, el valor de V2 nos sirve para calcular I2 e I3:

I2 = V2/R2 = 3'28 v/60 KW = 0'055 mA.

I3 = IT-I2 = 0'218-0'055 = 0'163 mA.

b) En este caso hay que calcular: IT, I1, I2, V2, V3, Rs y Req:

• En primer lugar vamos a calcular Rs:

Rs = R2+R3 = 60+40 = 100 KW.

• A continuación calculamos Req:

Req = (R1·Rs)/(R1+Rs) = 40·100/(40+100) = 4000/140 = 28'57 KW.

• Dado que en un circuito paralelo, la tensión es la misma en todos sus componentes, podemos calcular I1e I2:

I1 = VS/R1 = 12 v/40 KW = 0'30 mA.

I2 = VS/Rs = 12 v/100 KW = 0'12 mA.

• Ahora podemos calcular IT como la suma de las dos anteriores:

IT = I1+I2 = 0'30+0'12 = 0'42 mA.

• Y ya sólo nos queda calcular V2 y V3:

V2 = I2·R2 = 0'12 mA · 60 KW = 7'2 v.

V3 = VS-V2 = 12-7'2 = 2'8 v.