Circuitos en Serie y Paralelo

Vamos a estudiar hoy los tipos de circuitos que nos podemos encontrar normalmente en los aparatos eléctricos de nuestros hogares. Distinguimos entre tres tipos de circuitos según la posición de sus elementos (los cuales ya comentamos con anterioridad), pueden ser circuitos en serie, en paralelo o mixtos.

Recordemos en primer lugar los principales elementos de un circuito simple. Un circuito simple consta de una fuente de alimentación, por ejemplo una batería o una pila; y un conductor, generalmente un cable de cobre, aunque también podría ser de plata. Cada extremo del cable se encuentra conectado a los bornes de la batería, de tal forma que cuando el circuito se encuentra cerrado (los dos cables conectados a la vez) los electrones fluyen a través del circuito.
Además, en todos los circuitos es muy importante que el flujo de estos electrones que generan la corriente sea controlado. Para evitar que se acelere demasiado la aceleración del flujo de la corriente se usan resistencias. La cantidad de corriente que fluye por los circuitos depende de la colocación de estas resistencias, que además determinarán el tipo de circuito del que se trata.

CIRCUITOS EN SERIE

Los circuitos en serie se caracterizan por tener las resistencias conectadas en la misma línea existente entre los extremos de la batería o la pila, es decir, situados uno a continuación del otro. Por tanto, la corriente fluye por cada resistor uno tras otro.

Si ponemos un ejemplo utilizando las centrales hidráulicas, podemos decir que dos depósitos de agua están conectados en serie si la salida de uno de ellos se conecta a la entrada del segundo. Otro ejemplo donde aparece la conexión en serie puede ser las baterías eléctricas, ya que están formadas por varias pilas que se encuentran conectadas en serie para alcanzar el voltaje necesario.

CIRCUITOS EN PARALELO

Los circuitos en paralelo se caracterizan por tener conectadas varias vías alineadas paralelamente entre sí, de tal forma que cada vía tiene una resistencia y estas vías están conectadas por puntos comunes, tal y como podemos apreciar en la siguiente imagen.

CIRCUITO MIXTOS
Los circuitos mixtos, como su propio nombre indica, son circuitos que mezclan resistencias conectas en serie y en paralelo. Es decir, dentro de uno de las vías paralelas, podemos encontrar un mini circuito en serie, como el que podemos ver en la imagen









En primer lugar tenemos que operar con el circuito secundario (en este caso el circuito en paralelo) para trabajar a continuación como si se tratase de un único circuito (en serie).

DIFERENCIAS ENTRE LOS CIRCUITO EN SERIE Y EN PARALELO

Principalmente los circuitos en paralelo se diferencias de los circuitos en serie en dos aspectos fundamentales:
1- Los circuitos en paralelo presentan mayor número de vías que un sistema en serie.
2- Los circuitos en paralelo tienen una alineación distinta, de tal forma que afecta a la corriente que fluye a través del circuito en cada uno de los casos.

Resolver Raices Cuadradas.

Instrucciones

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1. 
   Lo mejor para explicar la raíz cuadrada es partir de un número, cogeremos el: 5836,369. Añadiremos un 0 al lado del 9 para generar parejas de números.
2. 
   Se busca un número que multiplicado por sí mismo, más se aproxime por debajo al primer grupo de números de la izquierda (en el ejemplo, 58). El resultado no puede ser mayor que 58. Una vez encontrado el número se agrega a la parte de la raíz. En este caso el número sería el 7, porque 7×7 es 49.
3. 
   Multiplicamos por sí mismo. El resultado (49) se escribe debajo del primer grupo de cifras de la izquierda (58), y se procede a restarlo. El resultado de la resta (58-49) es 9. Una vez obtenido el resultado de la resta, se baja el siguiente grupo de dos cifras (36), con lo que la siguiente cifra de la raíz es ahora la unión del resultado de la resta anterior con las nuevas cifras bajadas (es decir, 936). Para continuar la extracción de la raíz cuadrada multiplicamos por 2 el primer resultado (7) y lo escribimos justo debajo de éste.
4. 
   En este paso hay que encontrar un número n que, añadido a 14, y multiplicado por ese mismo n, de como resultado un número igual o inferior a 936. La primera cifra del resultado que no sea cero, aunque sea un decimal, es, generalmente, la que buscamos. El resultado se agrega al número de la raíz y al del renglón auxiliar. En este caso 93 dividido entre 14 es 6. El siguiente resultado de la raíz cuadrada es 6. También procedemos a anotarlo en el radicando.
5. 
   El resultado de la operación anterior (876) se coloca debajo del número procedente de la resta anterior (936) y se restan. Al resultado de la resta (60) se le añade el siguiente grupo de cifras del radical (en este caso, 36). Si el siguiente grupo está después de la coma decimal se agrega una coma decimal al número de la raíz. El nuevo número obtenido es 6036.
6. 
   La cifra de la raíz (76) se multiplica por dos (resultando 152). Buscamos un número que añadido a 152 y multiplicado por ese mismo número nos dé una cantidad aproximada a 6036. La operación a realizar es, por tanto, 1523×3. El resultado (4569) se coloca bajo el último resto y se procede a hallar la diferencia (que es 1467). Una vez realizada la resta se baja el siguiente grupo de cifras y se continúa el proceso. Obsérvese que el número a dividir entre renglón auxiliar y residuo va aumentado.
7. 
   Lo podemos hacer por tanteo, o por el procedimiento de dividir en este caso, las tres primeras cifras de la raíz por las tres primeras cifras de la línea auxiliar (nótese que antes eran las dos primeras cifras), es decir, 603/152 (el número buscado es 3, ya que el resultado es 3,9 y hemos dicho que la cifra que debemos tomar es la primera).
8. Se continúa el mismo proceso, la raíz se vuelve a multiplicar por dos (ignorando la coma de los decimales). El resultado de la multiplicación se agrega al tercer renglón auxiliar, se vuelven a dividir los primeros cuatro números del residuo (1467) entre el resultado de la multiplicación (152), y se obtiene la siguiente cifra para la raíz y el número del renglón auxiliar (9). Dicha cifra se multiplica por el número del tercer renglón auxiliar y se le resta al tercer residuo. Se continua el proceso, si ya no hay más cifras la raíz ha terminado. En este caso, 76,3 se multiplica por 2 como 763 (763×2) que nos da un resultado de 1526. La cifra resultante es 14679 (nótese que son las primeras cuatro cifras, cuando antes eran las tres primeras), y se divide entre 1526, lo que nos da un resultado de 0,9 (como decíamos antes, se toma el primer número aunque sea decimal, por lo tanto, la cifra buscada es 9). El nueve se agrega en el renglón de la raíz y el tercer renglón auxiliar, y se multiplica 9 por 15269, lo que da un resultado de 137421, esta cifra se le resta a 146790 y nos da un resultado de 9369.
9. La raíz cuadrada de 5836,369 es 76,39, con un residuo de 9369. El cero es sólo un auxiliar. Es importante señalar también que la operación anterior utilizada como ejemplo no está completa. Si la continuáramos daría como resultado 76,396132 (con seis decimales).
   

Movimiento Uniformemente Variado

Movimiento uniforme variado.

 Un movimiento es variado si varía la velocidad o la dirección. El más importante es el movimiento en que varía la velocidad.

·       Pueden ser uniformemente variados o variados sin uniformidad.

·       Se llama aceleración, la variación que experimenta la velocidad en la unidad de tiempo. Puede ser positiva,  si aumenta y negativa o retardo, si disminuye.

·       En el movimiento uniformemente variado, la aceleración permanece constante. Se rige por unas leyes determinadas.

·       Como ejemplo de movimiento uniformemente acelerado tenemos el de la caída libre de los cuerpos, estudiado por Galileo y Newton.

·       Los movimientos variados se representan por gráficas de manera semejante al movimiento uniforme.

·       El movimiento de rotación es un ejemplo de movimiento uniformemente variado en dirección. Corresponde a un cuerpo que gira alrededor de un eje, y tiene sus leyes propias.

Aceleración

Es la variación que experimenta la velocidad en un movimiento variado. Puede ser positiva si la velocidad aumenta o negativa (retardo) si la velocidad disminuye.

Tipos de M.U.V

·        Movimiento Uniformemente Acelerado.

·        Movimiento Uniformemente Retardado.

·        Caída libre de los cuerpos.

·        Rotación.

·        Movimiento parabólico.

Movimiento Uniformemente Acelerado

El movimiento  uniformemente acelerado (también conocido como movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV), es aquel en el que un móvil se desplaza sobre una trayectoria recta estando sometido a una aceleración constante.

Un ejemplo de este tipo de movimiento es el de caída libre vertical, en el cual la aceleración interviniente, y considerada constante, es la que corresponde a la gravedad.

También puede definirse el movimiento como el que realiza una partícula que partiendo del reposo es acelerada por una fuerza constante

Movimiento Uniformemente Retardado

 Este movimiento, es parte de los M.R.U.V., donde se encuentra también el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, pero la única diferencia que existe es que en este caso, en vez existir una aceleración que aumente la velocidad del móvil, existe una fuerza que lo retarda, es decir, que hace que la velocidad vaya descendiendo.

Por lo tanto, el movimiento rectilíneo uniformemente retardado, es aquel que posee una trayectoria recta, y una velocidad que varía durante el trayecto de forma uniformemente descendiente.

Leyes del movimiento uniformemente variado

1.     Las velocidades son proporcionales a los tiempos

2.     Los espacios son proporcionales a las aceleraciones

3.     Los espacios recorridos son proporcionales a los cuadrados de los tiempos empleados para recorrerlos.

Representación del movimiento uniformemente acelerado.

Caída libre de los cuerpos

 se denomina caída libre al movimiento de un cuerpo bajo la acción exclusiva de un campo gravitatorio

El ejemplo más claro de movimiento uniformemente acelerado es el de un objeto que se deja caer al vacío. La gravedad actúa produciendo una aceleración continúa y constante.  Galileo fue el primero que estudió la caída de los cuerpos lanzando objetos de distinto peso que caían al mismo tiempo.

Leyes de la caída libre de los cuerpos

1.     Todos los cuerpos caen al vacío con la misma aceleración

2.     Los cuerpos al caer adquieren velocidades que son proporcionales a los tiempos que emplean en la caída.

3.     Los espacios que recorren los cuerpos al caer, están en proporción directa de los cuadrados de los tiempos que tardan en recorrerlos.

Rotación.

En todo movimiento de rotación, el cuerpo gira alrededor de una recta, llamada eje y cada uno de los puntos del cuerpo describe una circunferencia. Se toma como ejemplo de movimiento uniformemente variado en cuanto a su dirección aunque su velocidad permanezca constante.

Por lo tanto la velocidad angular es la relación que hay entre la velocidad lineal que tiene cualquier punto y el radio, que es constante.

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Movimiento parabólico.

Se denomina movimiento parabólico al realizado por un objeto cuya trayectoria describe una parábola. Se corresponde con la trayectoria ideal de un proyectil que se mueve en un medio que no ofrece resistencia al avance y que está sujeto a un campo gravitatorio uniforme.