Circuito mixto ¿Qué es y cuáles son sus características?

Conocemos dos maneras muy básicas para que se conecten los componentes eléctricos dentro de un circuito: esto se logra a través de conexiones en serie o paralelo; la tercera forma implica el uso de conexiones en serie y paralelo, denominadas circuito mixto o combinado. Si quiere saber todo sobre este circuito, continúa leyendo nuestro artículo.

¿Qué es un circuito mixto?

Cuando se hace referencia de un circuito mixto, se dice que es la combinación de uno o más componentes que se conectan tanto en serie como en paralelo, por lo que sus propiedades y características son la unión de los dos tipos de conexión que existen.

¿Cómo funciona un circuito mixto?

Por lo general, este tipo de circuitos cuenta con una fuente de alimentación, que se conecta en serie desde un interruptor que da energía a todo el un sistema por igual. Luego de este alimentador, normalmente tenemos varios circuitos secundarios, cuya configuración puede variar con respecto a la estructuración de los receptores; circuitos en serie y paralelo sin un patrón en específico.

Podemos tomar como ejemplo la imagen anterior, un circuito que cuenta con una corriente que viene desde su parte inferior como batería, y logra dividirse en dos corrientes R4 y R5, para luego unirse de nuevo, y dividirse para poder viajar por dos conexiones R2 y R3, luego unirse y repetir el viaje a través de un R1 y volver finalmente a la parte superior de una batería.

Por lo tanto, existe más de un camino para que esta corriente pueda viajar  (circuito paralelo), sin embargo, tenemos más de dos conjuntos de puntos eléctricamente comunes en el circuito (circuito en serie). Para lo que son las conexiones en serie, todos los circuitos cercanos, se eliminarán de forma automática de la unidad cuando se desconecte la parte de este bucle o red. Por lo que si se desconecta la resistencia R1 en la parte superior, las demás resistencias dejarán de funcionar.

Si tenemos un circuito secundario paralelo, si uno de los componentes se funde, y se genera un punto abierto, la otra rama seguirá operando de forma independiente. Por lo tanto, si desconectamos las resistencias que están en paralelo (R2, R3, R4 y R5), todas las ramas cercanas seguirán funcionando.

Aplicaciones

En una gran parte de los electrodomésticos  y los artefactos electrónicos, se pueden elaborar teniendo como base a los circuitos mixtos. Esto quiere decir que los teléfonos celulares, televisiones, ordenadores o cualquier otro utensilio parecido tiene circuitos eléctricos mixtos como parte importante de las conexiones que tiene en su interior.

Características de circuitos Mixtos

• Primero que nada, este tipo de circuito, se caracteriza por estar compuesto en base a la combinación de circuitos en serie y paralelo.
• Igualmente, el voltaje puede variar dependiendo de la caída de tensión entre cada nodo que presente.
• La intensidad de la corriente puede ser diferente dependiendo de la conexión.
• Finalmente, existen dos fórmulas para poder calcular la resistencia total del circuito mixto.

¿Cómo resolver  un circuito mixto?

Para resolver de la manera más sencilla un circuito mixto, tenemos el ejemplo con respecto a la imagen anterior, en donde los resistores que están colocados de forma paralela, cuentan con la misma resistencia, por lo que el objetivo de esto, es determinar la corriente y el voltaje de todos los resistores que se encuentran.

Cálculo de resistencia total

Como ya lo sabemos, lo primero que debemos hacer es simplificar el circuito, esto se hace reemplazando las dos resistencias paralelas con una sola resistencia que sea resistencia equivalente. Por lo tanto, dos resistencias de 8Ω en serie, serían equivalentes a una sola resistencia de 4Ω. De esta manera, las dos resistencias de ramificación, o sea R2 y R3, se pueden reemplazar por una sola resistencia equivalente a 4Ω, esta resistencia estará en serie con R1 y R4, por lo que la resistencia total sería:

• RTot = R1 + 4 Ω + R4 = 5 Ω + 4 Ω + 6 ΩRTot = 15 Ω

Cálculo de la corriente total

Por otro lado, ya podemos usar la ecuación de la ley de Omh (ΔV = I • R) para poder determinar la corriente total dentro del circuito. Al realizar esto, será necesario que utilices la resistencia total y el voltaje total o lo que sería el voltaje de la batería. Lo que nos quedaría como:

• I_Tot = ΔV_Tot / R_Tot = (60 V) / (15 Ω)

  I_Tot = 4 Amp

Dentro del cálculo de la corriente de 4 amperios nos representa la corriente en la ubicación de esta batería. No obstante, las resistencias de R1 y R4 se encuentran en serie y la corriente en resistencias conectadas en serie es similar en todos sus puntos:

• I_Tot = I₁ = I₄ = 4 Amp

Entro de las ramas paralelas, la suma de cada corriente en las ramas individuales, sería igual a la corriente que está fuera de estas. Por lo que I₂ + I₃, tendrá que ser igual a 4amp.

Existe un número infinito de valores posibles de que I₂ + I₃ satisfacen esta ecuación. Ya que los valores de resistencia son iguales, los valores actuales en ambas resistencias también lo son. Por lo que la corriente en las resistencias es de 2 y 3 igual a 2 amp.

• I₂ = I₃ = 2 Amp

Cálculo de voltaje con ley de Ohm

Ahora que ya conocemos la corriente en cada punto de la resistencias individual, se puede usar la ecuación de Ohm (ΔV = I • R) de esta manera se podrá determinar la caída de voltaje en cada resistencia, siendo los cálculos que te presentamos a continuación:

• ΔV₁ = I₁ • R₁ = (4 Amp) • (5 Ω)

  V₁ = 20 V

  ΔV₂ = I₂ • R₂ = (2 Amp) • (8 Ω)

  V₂ = 16 V

  ΔV₃ = I₃ • R₃ = (2 Amp) • (8 Ω)

  V₃ = 16 V

  ΔV₄ = I₄ • R₄ = (4 Amp) • (6 Ω)

  V₄ = 24 V

Pasos para el Análisis de un Circuito Mixto

1. Identifica conexiones en serie y paralelo: Lo principal es conocer ¿Qué partes del circuito están conectadas en serie y qué partes en paralelo?
2. Adquiere la Resistencia Equivalente: tendrás que aplicar adecuadamente las reglas de serie y paralelo según sea necesario para disminuirlo a una sola resistencia equivalente.
3. Calcula la Intensidad Total: aquí debes usar la ecuación de la ley de Ohm para determinar la corriente total en el circuito.
4. Intensidades de las resistencias en serie: Luego de obtener la Intensidad Total, encuentra las resistencias que sean en serie con la fuente de alimentación. La corriente en las resistencias conectadas en serie es la misma en cada punto.
5. Caída de voltaje de resistencias en paralelo: En las ramas conectadas en paralelo, la suma de la corriente en cada rama individual es igual a la corriente fuera de las ramas.
6. Voltaje de las resistencias en paralelo: Dependiendo de tu circuito, tendremos una caída de voltaje como resultado del paso por medio de resistencias conectadas en serie.
7. Intensidad de las resistencias en paralelo: Finalmente, ya que sabes la caída de voltaje a través de las resistencias conectadas en paralelo, usa la ecuación de la ley de Ohm para determinar la corriente en las dos ramas.

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