Al diseñar circuitos eléctricos, son posibles situaciones en las que fluye una corriente de cierta magnitud en el circuito y la carga está diseñada para un consumo significativamente menor. Especialmente para este caso, se inventaron soluciones de circuitos originales, llamados divisores de corriente. Su trabajo se basa en la ley de Kirchhoff conocida del curso de física.
Definición y principio de funcionamiento
El divisor de corriente es un circuito eléctrico especial de sus 2 resistencias, a través del cual es posible dividir la corriente total I en dos componentes (foto abajo).
Cada uno de los componentes I1 e I2 toma valores en función de la relación de las dos resistencias (son inversamente proporcionales a ella). Con resistencias iguales, la mitad de la corriente fluirá a través de cada uno de ellos.
Nota: La base teórica del principio de funcionamiento de un divisor resistivo es la ley básica de Kirchhoff (las sumas de las corrientes en la salida y la entrada son iguales).
A veces, para una representación figurativa, el flujo de electrones se compara con un río rápido, en el que la velocidad del movimiento del agua corresponde a la intensidad de la corriente en el conductor. Si dividimos su canal en dos partes que fluyen iguales y paralelas, entonces la presión del agua en cada una de ellas (intensidad de la corriente) disminuirá exactamente a la mitad.
Análisis del circuito compartido actual
Primero, presentémoslo en el siguiente formulario.
La diferencia de potencial (voltaje) entre el punto de entrada "A" y la salida "B" es la misma para ambas resistencias. Cada uno de ellos tiene su propia resistencia, y su suma se calcula de acuerdo con la fórmula para la conexión en paralelo, que se indica a continuación:
Según la regla de Kirchhoff (primera), la corriente total se define como la suma de dos componentes que se ramifican a lo largo de las cadenas. Y las corrientes en cada uno de estos circuitos están determinadas por las fórmulas, que incluyen los valores de las resistencias instaladas en ellos. En otras palabras, se puede expresar de la siguiente manera: para cambiar la corriente en el ventilador, por ejemplo, encendido en lugar de una de las resistencias, es suficiente cambiar el valor de la segunda resistencia (en paralelo).
Al instalar un potenciómetro con un valor variable en su lugar, es posible regular la velocidad de rotación de las aspas del ventilador (cambiar la corriente en él) dentro de ciertos límites. Estos límites dependen de la resistencia intrínseca del devanado del motor del dispositivo y del rango de cambio en la clasificación del potenciómetro.
Ejemplo de cálculo de divisor de corriente
Como ejemplo, considere el caso de encontrar los valores de I1 e I2 en un divisor de corriente organizado artificialmente con un valor total conocido de I = 0,6 amperios. Esto requerirá las fórmulas que se muestran en la foto a continuación:
Por ejemplo, R1 es 100 ohmios y R2 es 20 ohmios.
Otras acciones son las siguientes:
- Según la fórmula para la corriente en una de las ramas, encontramos: I1 = 0.6x20 / (100 + 20) = 0.1 Amperio.
- Para el otro componente, determinamos: I2 = 0.6x100 / (100 + 20) = 0.5 Ampere.
- Dado que hay una caída de potencia en R1 y R2, también se seleccionan de acuerdo con este indicador utilizando la fórmula: P = IхIхR.
Para la resistencia R1 P = 0.1x0.1x100 = 1 W, y para R2 este indicador es P = 0.5x0.5x20 = 5 W. Teniendo en cuenta el margen, selecciona los valores de 2 y 10 vatios, respectivamente.