Circuito en paralelo - Ejemplos, fórmulas y conceptos

Un circuito paralelo es una vía eléctrica que se ramifica de tal manera que la corriente se divide y solo una parte fluye a través de cada rama. Aquí te explicaremos paso paso qué es un circuito paralelo y las fórmulas que utiliza. Además, algunos ejemplos de aplicación.

Los tres principios clave que debes conocer sobre los circuitos en paralelo:

Voltaje : El voltaje es igual en todos los componentes de un circuito paralelo.

Corriente : La corriente total del circuito es igual a la suma de las corrientes de rama individuales.

Resistencia : La resistencia total de un circuito en paralelo es menor que cualquiera de las resistencias de marca individuales.

En un circuito paralelo, el voltaje o la diferencia de potencial en cada rama es igual, pero las corrientes pueden variar. En un circuito eléctrico doméstico, por ejemplo, se aplica el mismo voltaje a cada luz o electrodoméstico, pero cada carga consume una cantidad diferente de corriente según sus necesidades de energía. Al conectar varias baterías similares en paralelo, se obtiene una corriente mayor que con una sola batería, aunque el voltaje permanece igual al de una sola batería.

¿Qué es un circuito paralelo?

Un circuito en paralelo o una conexión paralela, es una configuración de conexión de varios dispositivos eléctricos, como bobinas, generadores, resistencias, condensadores, entre otros, son conectados de forma que los terminales de entrada y salida de cada uno se encuentren unidos o interconectados.

Diagrama de un circuito en paralelo

Dibujo de un circuito paralelo.

¿Cómo fluye la corriente en un circuito paralelo?

En este tipo de conexiones, la corriente se divide entre los dispositivos, fluyendo a través de cada uno de ellos de acuerdo con sus características individuales. Al tener los terminales de entrada y salida conectados entre sí, la tensión o diferencia de potencial en cada dispositivo es la misma, permitiendo un flujo de corriente paralelo y independiente en cada rama del circuito.

Esto es especialmente útil en aplicaciones donde se requiere distribuir la carga eléctrica de manera equilibrada o cuando se busca aumentar la capacidad de corriente disponible en el sistema. La conexión en paralelo ofrece flexibilidad y eficiencia al permitir que cada dispositivo opere de manera independiente, mientras comparten la misma tensión de entrada.

Voltaje en un circuito paralelo

El primer principio que se debe comprender acerca de los circuitos paralelos es que es el mismo para todos los componentes en paralelo. Esto se debe a que solo hay dos conjuntos de puntos eléctricamente comunes en un circuito paralelo, y el voltaje medido entre conjuntos de puntos comunes siempre debe ser el mismo en un momento dado.

Corriente en un circuitos paralelo

Cuando se utilizan circuitos en paralelo, podemos aplicar la ley de Ohm para determinar la corriente que fluye a través de ellos. En un circuito en paralelo, los componentes se conectan de manera que la corriente se divide entre ellos.

¿Cómo calcular la corriente?

Veamos cómo podemos aplicar la Ley de Ohm a cada resistencia de nuestro ejemplo de animación anterior para poder encontrar su corriente, sabemos que el voltaje en cada resistencia es de (9V) y su resistencia de cada uno.

Estas fórmulas se utilizan para determinar la corriente total en un circuito en paralelo y la corriente que fluye a través de cada componente individual.

Donde:

I es la corriente que fluye a través del componente.
V es el voltaje aplicado al componente.
R es la resistencia del componente.

Calcular corriente en R1

I_{R 1} = \frac{V_{R 1}}{R_{1}} = \frac{9 V}{2 k Ω} = 4.5 mA

Calcular corriente en R2

I_{R 2} = \frac{V_{R 2}}{R_{2}} = \frac{9 V}{2 k Ω} = 9.0 mA

Calcular corriente en R3

I_{R 3} = \frac{V_{R 3}}{R_{3}} = \frac{9 V}{0.5 k Ω} = 18.0 mA

Ahora que ya tenemos la corriente en cada resistor podemos calcular la Intensidad o corriente total .

I_{t o t a l} = I_{R 1} + I_{R 2} + I_{R 3} = 4.5 + 9.0 + 18.0 = 31.5 mA

Este es el segundo principio de los circuitos paralelos: la corriente total del circuito paralelo es igual a la suma de las corrientes de las ramas individuales.

¿Cómo calcular la resistencia total?

En esta sección vamos a ver cómo calcular la resistencia total en un circiruito paralelo aplicando la ley de Ohm al circuito total con el voltaje (9 V) y corriente (31,5 mA), podemos calcular la resistencia efectiva total del circuito en paralelo.

R_{t o t a l} = \frac{V_{t o t a l}}{I_{t o t a l}} = \frac{9 V}{31.5 mA} = 286 Ω

Tengamos en cuenta algo muy importante aquí. La resistencia total del circuito en paralelo solo es de 286 Ω. Esto es menos que cualquiera de las resistencias individuales que tenemos en el ejemplo.

En un circuito en serie, la resistencia total es la suma de las resistencias individuales y, por lo tanto, siempre es mayor que cualquiera de las resistencias individualmente.

Sin embargo, aquí en el circuito paralelo, ocurre lo contrario. Cada resistencia paralela agregada a un circuito reduce la resistencia equivalente total. Matemáticamente, la relación entre la resistencia total y la resistencia individual en un circuito paralelo se ve así:

R_{t o t a l} = \frac{1}{\frac{1}{R_{1}} + \frac{1}{R_{2}} + \frac{1}{R_{3}}}

Si pensamos en nuestro circuito paralelo en términos de conductancia en lugar de resistencia, esto suele tener más sentido. La conductancia de un circuito paralelo es la suma de las conductancias de las ramas individuales a medida que el circuito se vuelve más conductivo a medida que agregamos más caminos para que fluyan las corrientes:

Cuanto mayor sea la resistencia, menor será la conductancia, y viceversa. Esto debería tener sentido intuitivo porque la resistencia y la conductancia son formas opuestas de denotar la misma propiedad eléctrica esencial.

G_{t o t a l} = G_{1} + G_{2} + G_{3}