5.1: Introducción

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En los dos capítulos anteriores se examinaron circuitos en serie y circuitos paralelos. Cada uno ofrecía leyes y reglas únicas para su configuración, como la ley de voltaje de Kirchhoff y la regla del divisor de corriente. Se ofrecieron distintas técnicas de análisis para determinar la corriente y voltaje del sistema, y las corrientes y tensiones asociadas con componentes individuales. Este enfoque casi mecánico tuvo éxito principalmente porque hay muy pocas variaciones sobre el tema. En el caso de un circuito en serie, se podrían agregar más resistencias en la “cadena margarita”, y de igual manera múltiples fuentes de voltaje, pero una vez que se tiene experiencia con algunos de estos tipos de circuitos, no hay mucha preocupación al simplemente agregar más de lo mismo porque se hace evidente un patrón. Lo mismo ocurre con los circuitos paralelos: se podrían agregar más resistencias como más “peldaños en la escalera”, así como múltiples fuentes de corriente dispuestas de manera similar, pero nuevamente, una vez que se ha ganado la familiaridad, surgen patrones obvios. Este no es el caso de los circuitos serie-paralelo, y por lo tanto, no hay recetas simples para nuestras rutas de solución. Afortunadamente, leyes y reglas como la ley de Ohm, KCL y KVL siguen siendo válidas para estos circuitos, por lo que el enfoque cambia a su aplicación apropiada.

Para empezar, hay infinitas variaciones de circuitos serie-paralelo. Este capítulo trata sobre un subconjunto, a saber, aquellos que son accionados por una sola fuente de corriente o voltaje (después de reducir combinaciones triviales), y que pueden simplificarse usando combinaciones de resistencias en serie y paralelas. Configuraciones más complejas que utilizan múltiples fuentes esperan en capítulos posteriores. La clave para analizar los circuitos básicos serie-paralelo está en reconocer porciones del circuito, o subcircuitos, que exhiben una configuración en serie o paralelo por sí mismos, y luego aplicar las reglas de análisis en serie y paralelo a esas secciones. La ley de Ohm, KVL y KCL pueden usarse a su vez para “eliminar” el problema hasta que se encuentren todas las corrientes y voltajes. A medida que se determinan los voltajes y corrientes individuales, esto facilita la aplicación de estas reglas para determinar otros valores. Dada esta observación, el número de rutas de solución potenciales tiende a crecer exponencialmente a medida que aumenta el número de componentes. En consecuencia, al enfrentar un mismo circuito, seis personas pueden resolverlo de seis maneras distintas, ninguna manera particular siendo más o menos correcta que cualquier otra. Lo único que podemos decir es que algunas rutas de solución podrían ser más eficientes desde el punto de vista computacional que otras, es decir, requieren menos trabajo. No dejes que esto te moleste. El hecho de que estos circuitos puedan resolverse de diversas maneras es una fortaleza, no una debilidad. Después de todo, solo necesitas reconocer una de esas formas, no todas ellas, para tener éxito. En los ejemplos de este capítulo, se explorarán varios métodos competidores, pero no se detallarán todos los caminos de solución para cada uno. La flexibilidad de pensamiento y visión demostrará ser un activo.