ACTUALIZADO. Observo que el problema es fácil de resolver cuando las resistencias son todas de la misma resistencia y del mismo manejo de potencia máxima, pero más complejas cuando son diferentes. En el análisis a continuación, he analizado los diversos casos para proporcionar lo que creo que es una respuesta completa a la pregunta para series, paralelos y combinaciones.
Desafortunadamente, la respuesta depende completamente de las especificaciones de cada resistencia y de la forma en que se conectan entre ellas (serie, paralelo o combinaciones). No existe una fórmula de plug-and-play para ninguno, sino algunos casos simples (que se mencionan a continuación); se requiere un análisis para asegurarse de que no quema las resistencias.
Resistencia en serie
Los resistores conectados en serie tienen una resistencia total que es la suma de cada uno de los resistores.
Si hay n resistencias con la misma resistencia R, la resistencia total es, por lo tanto, R * n.
Resistencia en paralelo
Las resistencias conectadas en paralelo tienen una resistencia calculada por:
- Rparalelo = 1 / (1 / R1 + 1 / R2 +…)
Si hay n resistencias con la misma resistencia R, la resistencia total es, por lo tanto, R / n.
Ley de Ohm
La relación de voltaje (E), corriente (I) y resistencia (R) se puede expresar de tres maneras algebraicamente equivalentes:
- E = I * R
- R = E / I
- I = E / R
Calculando la disipación de potencia
Para una resistencia (resistencia simple R, o resistencia efectiva de una red), la potencia es simplemente
o
(Este último sustituye la corriente de la ecuación de la ley de Ohm, de modo que la potencia se puede determinar utilizando solo el voltaje y la resistencia).
Manejo de potencia para resistencias en serie
El manejo de potencia se debe calcular para cada resistencia para determinar si se excede o no su máximo nominal. Primero, calcula la resistencia total:
Ahora determine la corriente para el grupo de la serie:
Para una serie de resistencias, la corriente es la misma en todas las resistencias, pero la tensión depende de la resistencia de cada resistencia:
- Er1 = I / R1
- Er2 = I / R2
- etc
Tenga en cuenta que la suma de los valores de Er se suma a E.
La potencia disipada para cada resistencia está determinada por:
La potencia total disipada por la red en serie es la suma de Pr1 + Pr2, etc.
Debe asegurarse de que ninguno de los valores de Pr exceda el máximo nominal de la resistencia.
Si tiene n resistencias, cada una con la misma resistencia R y la potencia máxima Pr, la potencia total es
(Nota: (I / R) es la caída de voltaje de cada resistencia.)
Pero Ptotal no es tan útil, ya que es la potencia disipada para un voltaje dado. Aumentar el voltaje significa tener que verificar todas las resistencias nuevamente para garantizar que no se exceda su disipación de potencia máxima individual.
Manejo de potencia para resistencias en paralelo
Suponiendo que todas las resistencias están conectadas en paralelo, a través de la fuente de alimentación del voltaje E, con resistencias de diferente resistencia y capacidad de potencia:
(Nota: E / R1 es la corriente disipada por la resistencia R1)
La potencia total disipada por la red paralela es simplemente la suma de la potencia disipada para cada resistencia. Sin embargo, debe asegurarse de que para cada resistencia, la potencia disipada (como se calculó anteriormente) no exceda la clasificación máxima para esa resistencia.
Para un circuito paralelo de n resistencias, cada una con la misma resistencia y una disipación de potencia máxima Pr, la disipación máxima total es
Resistores en serie / combinaciones paralelas
Determine la resistencia y la potencia para cada serie o grupo paralelo, luego trate el resultado como una resistencia de reemplazo virtual. Continúe analizando la red hasta que esté en una resistencia de reemplazo. Asegúrese de que ninguna resistencia tenga una disipación de potencia mayor que la máxima nominal.
CUALQUIER combinación de resistencias puede analizarse como combinaciones de redes en serie y en paralelo. Si el diagrama con el que comienza no muestra redes obvias de esos tipos, intente volver a dibujarlo para que lo haga.
