3.9: Resumen

Los electrones son el portador de carga en los metales. Su dirección de desplazamiento, llamada flujo de electrones, va desde el terminal negativo de una fuente de voltaje hasta el terminal positivo. El flujo de corriente convencional más comúnmente utilizado va desde el terminal positivo al terminal negativo. A medida que la corriente convencional entra en una resistencia, marcamos este punto como positivo, y de donde sale, negativo. Por lo tanto, cualquier voltaje con una polaridad de + a − se considera una caída de voltaje (que disipa energía en una resistencia). Una polaridad de − a + se considera un aumento de voltaje.

Una conexión en serie es cualquier conexión en la que la corriente a través de un componente debe ser idéntica a la corriente que fluye a través de cualquier otro componente en esa conexión. En otras palabras, la corriente que sale de cualquier componente debe ser la única corriente que fluye hacia el siguiente componente en línea; no se pueden interponer conexiones para el flujo de corriente hacia o desde otras partes del circuito. La resistencia equivalente de una cadena de resistencias colocadas en serie es simplemente la suma de sus valores de resistencia. En consecuencia, las resistencias mayores dominan el valor equivalente.

La ley de Ohm establece que el voltaje a través de una resistencia debe ser igual al producto de su resistencia y la corriente que fluye a través de ella.

La ley de voltaje de Kirchhoff (KVL) establece que la suma de aumentos de voltaje alrededor de cualquier bucle en serie debe ser igual a la suma de caídas de voltaje alrededor de ese bucle. Como alternativa, se puede afirmar ya que la suma de subidas y caídas de voltaje alrededor de un bucle en serie debe ser cero, ya que las subidas y caídas tienen polaridad opuesta.

La regla del divisor de voltaje (VDR) es un atajo computacional conveniente basado en la ley de Ohm y KVL. Establece que el voltaje a través de cualquier resistor o grupo de resistencias dado en una conexión en serie es proporcional a su resistencia como porcentaje de la resistencia total. Por ejemplo, si una resistencia constituye una cuarta parte de la resistencia total en una serie de resistencias, entonces esa resistencia obtendrá una cuarta parte del voltaje total aplicado a esa cadena.

Un potenciómetro, o pot, es una resistencia variable de tres terminales. La resistencia de todo el dispositivo es fija, sin embargo, un tercer cable está unido internamente a un limpiaparabrisas ajustable, creando efectivamente dos resistencias. La suma de las dos partes siempre es igual al valor nominal del bote con los valores de cada pieza siendo determinados por la posición del limpiaparabrisas. Las macetas pueden ser rotativas o lineales (línea recta) en movimiento y se usan típicamente para ajustar un nivel de voltaje. Si se usa el limpiaparabrisas y solo uno de los terminales terminales, el dispositivo se llama reóstato. Una aplicación común para un reóstato es el control de la corriente.

Finalmente, se pueden utilizar herramientas de simulación por computadora para construir circuitos virtuales y determinar diversos parámetros como voltajes y corrientes. Pueden usar instrumentos virtuales que hacen eco de instrumentos del mundo real o pueden usar medios más directos, ofreciendo resultados en forma de tablas.

Preguntas de revisión

1. Describir las diferencias entre el flujo de electrones y el flujo de corriente convencional.

2. Definir el término conexión en serie.

3. ¿Cómo se calcula la resistencia equivalente para una cadena de resistencias conectadas en serie? ¿El proceso es idéntico para las fuentes de voltaje conectadas en serie?

4. ¿Por qué las fuentes de corriente generalmente no se colocan en serie?

5. Definir la ley de Ohm.

6. Definir la ley de tensión de Kirchhoff.

7. Defina la regla del divisor de voltaje.

8. ¿Qué se entiende por un análisis de Montecarlo?

9. ¿Cuál es la diferencia entre un potenciómetro y un reóstato?