Rodrigo Ricardo

Ejemplos de circuitos en serie y paralelo complejos

Publicado el 8 diciembre, 2020

Circuitos de CC complejos

Los ingenieros diseñan circuitos para cumplir un propósito que facilitará nuestras vidas. Los teléfonos móviles son circuitos de corriente continua (CC) muy complejos. Repasemos algunos arreglos de circuitos de CC diseñados para hacer algo, ya sea útil o no.

Una luz y un timbre

Digamos que necesitamos un circuito para hacer ruido y emitir algo de luz con solo presionar un interruptor. Hagamos una lista de los componentes que necesitaremos.

1. Cables eléctricos

2. Interruptor SPST (unipolar, un tiro)

3. Timbre

4. Lámpara (fuente de luz)

5. Celda (batería)

El diagrama 1 muestra cómo conectar estos componentes.


Diagrama 1. La lámpara y el zumbador están en paralelo.
light_and_buzzer

El interruptor SPST es el más básico de los interruptores. Está encendido (cuando el interruptor está cerrado) o apagado (cuando el interruptor está abierto). El interruptor activa la batería al completar el circuito. Un circuito que tiene una interrupción, no funcionará porque no hay una ruta para que fluya la corriente. El diagrama 1 muestra un circuito abierto, lo que significa que para ver la luz o escuchar el zumbador debe cerrar el interruptor. Hagamos un recorrido desde la batería por el circuito para analizar lo que está sucediendo.


Note que el interruptor está cerrado permitiendo que fluya la corriente.
switch_closed

Cuando el interruptor se cierra, la batería comienza a empujar corriente eléctrica a través del circuito desde el lado positivo de la batería. Llega al cruce donde la corriente se divide y parte de ella pasa por la bombilla y parte del timbre. La luz se enciende y suena el timbre. Las dos corrientes continúan y alcanzan la otra unión y se combinan de nuevo con la corriente original, que fluye hacia la batería. El proceso continúa hasta que abre el interruptor o la batería se agota.

Experimento de campo magnético

Supongamos que va a hacer un proyecto científico en el que construye un circuito que detecta un campo magnético. Necesita una configuración que, cuando se detecta un campo magnético, suene un timbre. No espera que el timbre suene con frecuencia, pero desea saber que el circuito está funcionando, por lo que incluye un LED (diodo emisor de luz) para indicar que el circuito está operativo. Hagamos una lista de los componentes de su circuito.

1. Cables eléctricos

2. Interruptor de lengüeta

3. LED

4. Timbre

5. Celda (batería)

Un interruptor de lengüeta tiene imanes internos que cierran el interruptor (completa el circuito) cuando se encuentra en un campo magnético y abren el interruptor en ausencia de un campo magnético. Cuando la luz LED brilla, sabes que el zumbador hará ruido cuando esté en un campo eléctrico. El diagrama 2 muestra cómo construir este circuito.


Diagrama 2. El interruptor de lengüeta está en serie con el zumbador.
interruptor de láminas

El interruptor de láminas del diagrama 2 está cerrado, lo que significa que debe detectar un campo magnético. El LED permanece encendido mientras la batería pueda impulsar corriente a través del circuito. Cuando la corriente sale del terminal positivo de la batería, pueden suceder dos cosas. Si el interruptor de lengüeta está abierto (no hay campo magnético presente), la corriente pasa solo a través del LED y regresa a la batería. Si el interruptor de lengüeta está cerrado porque hay un campo magnético, la corriente se divide justo después de salir del terminal positivo de la batería. Parte de la corriente pasa por el LED y otra pasa por el interruptor de lengüeta y el timbre antes de regresar a la batería. Este circuito utiliza un circuito en serie cuando no hay campo magnético presente y un circuito paralelocuando hay un campo magnético. La eliminación del zumbador o del LED no afecta el funcionamiento del otro.

Despertador especial

Un amigo suyo quiere que diseñe un circuito que se diseñó en torno a los siguientes criterios:

1. Haga funcionar un motor que hace girar una tira de plástico y produce un sonido de clic fuerte cuando entra mucha luz a través de una ventana.

2. Tener una perilla de ajuste para cambiar la velocidad del motor.

¿Por qué alguien querría un circuito que haga esto? Es verano y tu amigo no quiere dormir durante el verano, así que quiere que lo despierten cuando salga el sol. Quiere poder ajustar el ruido que hacen el motor y la tira de plástico mediante el uso de una resistencia variable. Las resistencias variables usan una perilla para cambiar su resistencia, lo que cambia la cantidad de flujo de corriente. Esto le permitirá a su amigo ajustar la corriente a través del motor antes de irse a dormir. Un fotorresistor, llamado LDR(resistencia dependiente de la luz), tiene una resistencia muy grande cuando está en la oscuridad, pero baja cuando hay luz. Cuando detecta luz, permitirá que fluya la corriente. Agregaremos un interruptor para apagar el motor cuando su amigo se despierte. Veamos el esquema de este circuito en el Diagrama 3.


Diagrama 3. Observe que el símbolo de resistencia variable es un símbolo de resistencia con una flecha atravesándolo.
LDR

Su amigo presionará el interruptor para cerrarlo, pero la corriente solo saldrá del terminal positivo de la batería cuando el LDR detecte luz. Cuando detecta luz, el motor gira provocando el sonido de clic. Cuando su amigo se levanta, puede presionar el botón y apagar el motor. Todas las resistencias de este circuito están en serie.

Resumen de la lección

Los circuitos de CC pueden tener una variedad de resistencias e interruptores para diferentes propósitos. Los interruptores permiten o evitan que la batería impulse corriente a través del circuito. Los interruptores de lengüeta están abiertos en un campo magnético y se cierran en caso contrario. Los LED nos permiten saber que un circuito tiene una fuente de alimentación en funcionamiento, mientras que los LDR actúan como una forma de controlar la corriente a través de un circuito en función de la cantidad de luz presente. Los circuitos en paralelo permiten que una resistencia funcione mientras que otra no funciona. Los circuitos en serie solo tienen un flujo de corriente, por lo que si una resistencia falla, el circuito completo no funciona. ¡Solo tu imaginación puede limitar los diferentes tipos de circuitos que puedes hacer!

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