Cálculo de resistencias Equivalente (Nivel Master)

El Instituto Militar de Ingeniería (IME), situada en Rio de Janeiro - Brazil, es una de las más antiguas escuelas de ingeniería de la historia (es la tercera más antigua en el mundo

y la más antigua de las Américas) y se encuentra rankeada entre las tres mejores escuelas brasileñas en cada una de las especialidades de ingeniería.

Su examen de admisión, en el programa de pregrado, es famoso por ser considerado como uno de los más difíciles y se compone de Matemáticas, Física, Química e idiomas.

Aqui una muestra del grado de dificultad de sus problemas en el curso de Física, del tema de resistencia equivalente, estraidos del website

brasileño gilsonresolve.

Problema 1 Determite la resitencia Equivalente entre los puntos D y C si las resistencias de los resistores

es igual a R.

Respuesta:10/9.

Problema 2 La resistencia equivalente entre los puntos 1 y 2 es X, entre los puntos 3 y 5, es Y, entre los

puntos 4 y 7, es Z, y entre los puntos 2 y 6, es W. Sabiendo esto, marque la alternativa correcta.

Respuesta: C

Problema 3 En la malla de resistores mostrado en la figura, cada uno posee una misma resistencia eléctrica

R y se encuentran inicialmente en el plano del papel. En esta condición, se verifica que la resistencia equivalente entre los puntos A y B es R'. Luego, se unen a espacialmente los

puntos A, B y C de manera que aparezca un sólido de base triangular DEF. En esta nueva condición, la resistencia equivalente entre los puntos D y E es R''. Determinar la relación entre

R' y R''.

Respuesta:25/9.

b]Problema 4 Como se muestra en la figura, un espacio bucle infinito de resistores fue construido. Si la

resistencia eléctrica de cada uno de los resistores es R, determinar la resistencia equivalente entre los puntos A y B.

Respuesta: R √3/3.

Problema 5 Un circuito eléctrico está formado por un número infinito de resistores idénticos, dispuestos en

la forma que se muestra en la figura. La resistencia de cada resistor es R. ¿Cuál es la resistencia equivalente entre los puntos A y B?

Respuesta:2R √3/3.

Problema 6 La figura muestra una interminable sucesión de triángulos equiláteros cuyos lados son

conductores de sección transversal constante homogénea y cuya resistencia por unidad de longitud es φ. Si el lado del triángulo mayor es L, y el lado de cada triángulo interno es la mitad

del externo adyacente, determinar la resistencia equivalente entre los puntos A y B.

Respuesta: Lφ(√7 - 1)/3.

Problema 7 La figura muestra una combinación infinita de resistores en el que cada uno posee la misma

resistencia R. ¿Cuál es la resistencia equivalente entre los terminales A y B?.

Respuesta: R(√3 + 1).

Problema 8 La figura muestra un sistema de resistores donde cada uno tiene una resistencia R. Si el valor

de la resistencia equivalente entre los puntos A y B es 5R, determinar el valor de N.

Respuesta: 18[/b]

Link:

http://gilsonresolve.com.br/#teoria-fisica

Mira este "Leds con 220V modular (con capacitor)" http://www.inventable.eu/2012/01/16/leds-con-220v-modular-con-capacitor/

Yo no se sobre esto pero ¿podria ser asi?Volt de red 220

20 Led de 3.6v y 20ma cada uno1 resistencia de 7,5K 3 watts (resulta de (220v-(3.6*20)) / 20ma = 7.4 kohms ; 20ma*20ma*7400 = 3 watts) 4 diodos 1N40071 capacitor de poliester de 0,33uF (microFarad) de 630V

8 comentarios

@e_o_y Hace 2 años

podes con un trasnsformador, un capacitor y un puente rectificador (un zener tambien por las dudas), o podes usar un capacitor en vez de un transformador, pero eso depende de la corriente necesaria, en este caso con 20 led y si uso 20mA para cada uno entonces hay 400mA, (es demasiada corriente, no se va a poder con un capacitor) te pedis un transformador de 220V a 6V (con la corriente correspondiente), de ahi ubicas el puente rectificador, pones el capacitor (calcula de cuanto debe ser porque ahora no tengo ganas, pero creo que con uno de 470 esta bien), despues haces 5 filas de 4 LED en serie y los ubicas en el positivo y en el negativo y listo

@Marcos_200 Hace 2 años

e_o_y dijo:

podes con un trasnsformador, un capacitor y un puente rectificador (un zener tambien por las dudas), o podes usar un capacitor en vez de un transformador, pero eso depende de la corriente necesaria, en este caso con 20 led y si uso 20mA para cada uno entonces hay 400mA, (es demasiada corriente, no se va a poder con un capacitor) te pedis un transformador de 220V a 6V (con la corriente correspondiente), de ahi ubicas el puente rectificador, pones el capacitor (calcula de cuanto debe ser porque ahora no tengo ganas, pero creo que con uno de 470 esta bien), despues haces 5 filas de 4 LED en serie y los ubicas en el positivo y en el negativo y listo

si se puede con un capacitor como decis, porque los conecta en serie y listo.Para calcular la resistencia para los leds hay que tener en cuenta la tension de alimentacion, el voltaje de un led, y la corriente que consume el mismo, la formula es (VCC-VL)/I Donde VCC: Tension de alimentacion VL: Tension del Led

Escribe un comentario...

I: Corriente del Led (se expresa en Amperes) Ej: (5-3)/0.02=100 El valor de la resistecia en este caso es de 100 Ohms Cada led consume entre 10 y 20 mA, y la tension de trabajo puede variar de 1.5 a 3V.

PD: no vale la pena comprar tantas cosas para tan poco

@e_o_y Hace 2 años

Marcos_200 dijo:

e_o_y dijo:

podes con un trasnsformador, un capacitor y un puente rectificador (un zener tambien por las dudas), o podes usar un capacitor en vez de un transformador, pero eso depende de la corriente necesaria, en este caso con 20 led y si uso 20mA para cada uno entonces hay 400mA, (es demasiada corriente, no se va a poder con un capacitor) te pedis un transformador de 220V a 6V (con la corriente correspondiente), de ahi ubicas el puente rectificador, pones el capacitor (calcula de cuanto debe ser porque ahora no tengo ganas, pero creo que con uno de 470 esta bien), despues haces 5 filas de 4 LED en serie y los ubicas en el positivo y en el negativo y listo

si se puede con un capacitor como decis, porque los conecta en serie y listo.Para calcular la resistencia para los leds hay que tener en cuenta la tension de alimentacion, el voltaje de un led, y la corriente que consume el mismo, la formula es (VCC-VL)/I Donde VCC: Tension de alimentacion VL: Tension del Led I: Corriente del Led (se expresa en Amperes) Ej: (5-3)/0.02=100 El valor de la resistecia en este caso es de 100 Ohms Cada led consume entre 10 y 20 mA, y la tension de trabajo puede variar de 1.5 a 3V.

PD: no vale la pena comprar tantas cosas para tan poco

se puede con el capacitor, pero tiene que ser uno demasiado grande y en este caso es mejor un trasnformador

Electronica: Esquemas De Circuitos Para ArmarAlgunos Esquemas Muy buenos de circuitos que pueden resultar muy utiles..

Generador de -5v desde 9v

http://www.tuelectronica.es/images/esquemas/varios/on_off_nand/circuito_on-off_con_puerta_una_nand.gif

Un timer como el 555 puede generar una onda cuadrada para producir un voltaje negativo respecto del terminal negativo de la batería de 9v. Cuando la salida (Pin 3) pasa a positivo , el capacitor en serie de 22uF se carga a través del diodo D2 a aproximadamente 8v. Cuando la salida cambia a masa , el capacitor de 22uf se descarga a través del segundo diodo D1 y carga el capacitor de 100uF con un voltaje negativo. Este voltaje negativo puede incrementarse hasta aproximadamente –7v pero se encuentra limitado por el Zener de 5.1v el cual se utiliza como regulador de voltaje.

Lista de componentes:

1 TIMER, LM555 1 CAP_ELECTROLIT, 100uF 16V 2 DIODE, 1N4001 1 ZENER, BZX85-C5V1 5,1V 1 RESISTOR, 5.1kΩ 1/4W 1 RESISTOR, 33kΩ 1/4W 1 CAP_ELECTROLIT, 22uF 16V 1 CAPACITOR, 22nF

Regulador de tensión a 5v

Lista de Componentes

C1 = 100µF (Condensador, Electro., 16v) C2 = 100µF (Condensador, Electro., 16v) LED1 = (Diodo LED) F1 = Fusible (Fusible 1,5A) R1 = 680 (Resistencia, 0,25W) VR1 = LM7805

Con este sencillo circuito, regularemos una tensión superior a una inferior. De esta manera, tendremos una fuente estable de tensión para trabajar con nuestros circuitos. El principal componente que integra en su interior todo lo necesario para regular una tensión es el famoso LM78XX, donde las XX son el número que corresponde a la tensión de salida, es decir, a la que vamos a estabilizar.

En nuestro esquema escogimos el LM7805. Este circuito nos suministrará 5 voltios estabilizados con una limitación de 2 amperios, que dependerá de las

características técnicas del LM7805 (Ver su ficha técnica).

El circuito integrado LM7805 podrá acoplarse a un radiador para un buen funcionamiento del mismo. Esto dependerá del uso que le dé cada lector.

Funcionamiento

Los condensadores electrolíticos C1 y C2 son necesarios para un buen filtrado de la tensión. El fabricante del LM7805 indica el valor mínimo de estos dos condensadores, pero nosotros hemos puesto uno mayor que es más que suficiente.

La resistencia R1 limita el paso de la corriente hacia el diodo LED1, al cual le llegan aproximadamente 2,5 voltios y actúa como indicador de funcionamiento.

Este esquema es el mismo para estabilizar a tensiones de 10, 12, 15, etc. Simplemente abra que cambiar el circuito regulador de voltaje VR1 por su correspondiente.

Al igual que la tensión, para que nuestro circuito soporte otras corrientes, debemos colocar un regulador de voltaje que soporte las corrientes que deseamos. No olvides ponerle un radiador para disipar el calor que en el se produce, ten en cuenta que va a ser el circuito que soporte toda la corriente que consuman los aparatos que conectemos a el.

La tensión de entrada a VR1 debe ser algo superior a la que vamos a estabilizar. Mira las fichas técnicas del regulador para asegúrate de cual es esa tensión. En nuestro caso, la tensión de entrada tiene que ser superior a 7,5v para que pueda trabajar correctamente.

El circuito ira protegido con un fusible que dependerá de la corriente con la trabajemos. En nuestro esquema, sera de 1,5A.

Nota: Este circuito no trabaja con tensión alterna. La tensión de entrada debe ser continua.

Astable con timer 555

Lista de Componentes

C1 = 22nF (Condensador) C2 = 22nF (Condensador) C3 = 10µF (Condensador, Electro., 16v) D1 = 1N4148 (Diodo Rectificador) D2 = 1N4148 (Diodo Rectificador) LED1 = (Diodo LED) R1 = 1k8 (Resistencia, 0,25W) R2 = 1k8 (Resistencia, 0,25W) R3 = 47k (Resistencia, 0,25W) R4 = 330k (Resistencia, 0,25W) U1 = 555 (Timer, 555)

Vamos a realizar un experimento con uno de los circuitos mas conocidos, el 555. En este experimento utilizaremos el esquema básico recomendado por el fabricante, pero con algunas modificaciones que nos permitirán controlar de manera independiente la duración de los pulsos altos y bajos que se repetirán periódicamente.

Funcionamiento

Si comparamos nuestro circuito con el recomendado por el fabricante, veremos que RA corresponde con nuestra R1 y RB con R3 para la carga del condensador C3 y también con R4 para la descarga de este mismo. La corriente se encamina para la descarga y carga de C3 gracias a los diodos D1 y D2 que conducirán o no, dependiendo de la polarización que se de en ese momento.

Podemos calcular el tiempo que la salida (pin 3 Q) permanece a nivel alto con la siguiente formula:

T1 = 0,7 x (R1 + R3) x C3

Y para calcular el tiempo que la salida (pin 3 Q) permanece a nivel bajo:

T2 = 0,7 x R4 x C3

Con estas dos formulas podremos deducir para que los dos tiempos, T1 y T2 tengan la misma duración, se debe cumplir la siguiente igualdad:

R1 + R3 = R4

Como en todos los diseños, hay que tener en cuenta, que estas formulas son aproximadas y se deben poner en practica. Esto se debe a las características internas de los componentes utilizados y a las tolerancias admitidas en la fabricación.

La salida de nuestro circuito es el pin 3 al cual conectaremos directamente un diodo LED con su resistencia limitadora.

C2 evita variaciones en la entrada de modulación del circuito, haciendo más estable el funcionamiento del mismo. C1 es de filtrado de alimentación y el Reset del 555 (pin 4 R) debe conectarse a nivel alto para que no actúe.

Astable con transistores

Este circuito es una típica y sencilla configuración de astable con transistores.

Emplearemos unos valores de los componentes para que la frecuencia de esta

circuito sea baja y poder visualizar los estados en dos LED’s. Si utilizásemos una

frecuencia muy alta, veríamos los diodos LED’s siempre encendidos debido a la

persistencia de la retina aunque realmente no fuese así.

Lista de componentes

C1 = 10µF (Condensador, Electro., 16v)

C2 = 10µF (Condensador, Electro., 16v)

LED1 = (Diodo LED)

LED2 = (Diodo LED)

Q1 = BC547 (Transistor, NPN)

Q2 = BC547 (Transistor, NPN)

R1 = 1k8 (Resistencia, 1/4W)

R2 = 1k8 (Resistencia, 1/4W)

R3 = 330k (Resistencia, 1/4W)

R4 = 330k (Resistencia, 1/4W)

Funcionamiento

Los transistores Q1 y Q2 están configurados para trabajar en corte y saturación, es

decir, como si fuera un interruptor electrónico. Si nos fijamos en el esquema, la

polarización de un transistor controla la del otro, por lo que conducirán de manera

alternativa.

Como el estado inicial del circuito es impredecible y dependerá de las variaciones

en las características de los componentes, supongamos que el condensador C1 se

carga a través de la resistencia R3, de tal manera que cuando la tensión en el punto

de conexión entre ambos supere un cierto valor, la base de Q2 quedará a un nivel

positivo entrando en saturación, de esta forma baja la tensión de su colector (pin 1)

y bloquea la corriente de base de Q1 que deja de conducir. En esta situación el

LED2 esta iluminado y el LED1 esta apagado. El proceso se repetirá, pero en este

caso es C2 quien comienza a cargarse a través de R4.

Lo que debemos visualizar en los LED’s es que se enciendan de manera alternativas

de una forma simétrica.

Podemos realizar varios experimentos con este sencillo circuito, como poner valores

diferentes en los condensadores, de manera que el circuito quedará asimétrico o

cambiar la frecuencia de oscilación modificando los valores de R3 y R4 o C1 y C2.

También podemos eliminar un LED, para ello tendremos que conectar su resistencia

limitadora (R1 o R2) al positivo de la alimentación.

Circuito On-Off con una puerta NAND

http://www.tuelectronica.es/images/esquemas/varios/on_off_nand/circuito_on-off_con_puerta_una_nand.gif

Este circuito es muy sencillo debido a sus pocos componentes. Es capaz de

encender y apagar un dispositivo, es este caso un diodo LED, con solo un pulsador

gracias a las características de histéresis de las puertas tigger Schmitt.

Lista de Componentes

C1 = 10µF (Condensador, Electro., 16v)

C2 = 10µF (Condensador, Electro., 16v)

LED1 = (Diodo LED)

R1 = 100k (Resistencia, 1/4W)

R2 = 100k (Resistencia, 1/4W)

R3 = 47k (Resistencia, 1/4W)

R4 = 1k8 (Resistencia, 1/4W)

U1 = 4093 (Puerta Lógica, NAND)

Funcionamiento:

Si nos fijamos en el circuito parece todo muy simple, pero presenta una

particularidad, las entradas de la puerta lógica (pin 1 y pin 2) que actúan como

inversor al estar unidas, se les aplica una tensión a través del punto medio de las

resistencias R1 y R2, esta tensión es intermedia entre niveles lógicos, este montaje

es extraño que se aplique en circuitos lógicos, pero en esta caso se quiere utilizar

las propiedades de histéresis de estos circuitos.

Supongamos que el circuito en reposo tiene a la salida de U1A (pin 3) un nivel alto.

El condensador C2 se cargara a través de R3 y el diodo LED1 permanece encendido.

Si pulsamos P1, las entradas de U1A pasan a nivel alto debido a que C2 esta

cargado y su salida (pin 3) pasará a un nivel bajo, descargándose algo el

condensador C2 mientras este pulsado P1 y apagándose el diodo LED1.

Cuando soltamos P1 el condensador C2 seguirá descargándose a través de R3.

Ahora tenemos el condensador C2 descargado, y cuando pulsemos P1 aplicaremos

un 0 a la entrada de la puerta y su salida pasará a nivel alto comenzando de nuevo

la carga del condensador, pero mientras este pulsado no pasara de cierto nivel por

lo que no afectara a la puerta.

Temporizador de luz interior de vehiculo

Con este circuito podremos despreocuparnos de tener que apagar la luz interior de nuestro vehiculo, este circuito lo hará automáticamente por nosotros después de un tiempo configurable. Al igual que digo la luz del interior de un coche, puede aplicarse en multitud de sitios, la imaginación depende de ti. Yo explicaré el funcionamiento de este circuito para aplicarlo en un coche, pero como ya dije, el funcionamiento es el mismo sea en el lugar que sea.

Lista de componentes:

1 BJT_NPN, BC547B 1 BJT_PNP, BC327 1 CAP_ELECTROLIT, (ver tabla) 2 RESISTOR, 1kOhm_5% 1/4W 1 RESISTOR, 4,7kOhm_5% 1/W 1 RELE, 12V_RC 150-600Ohm

Funcionamiento: Este circuito es muy simple, y emplea una configuración de control de retardo mediante un condensador.

Partiremos con S1 abierto y C1 descargado.

Q1 estará en corte ya que su base queda puesta a masa a través de C1 (el condensador descargado es un cortocircuito), la base de Q2 quedará a una tensión positiva a través de R1 y como es PNP estará en corte. Por lo tanto, el rele no podrá excitarse y por esto la bombilla estará apagada.

Ahora, pulsemos S1.

Como no hay limitación hasta llegar a C1, este quedara cargado con 12v casi instantáneamente. Q1 conducirá por tener ahora una tensión positiva en su base. Q2 quedara a masa a través del colector-emisor de Q1 y la resistencia R2 entrando en saturación y permitiendo que el rele se excite encendiendo la bombilla.

Si en este ultimo estado, abrimos S1, el condensador ya no tendrá tensión para permanecer cargado. La tensión ira reduciéndose poco a poco hasta llegar a 0v, debido al consumo generado por R3, Q1 y R2 que toman la tensión de el. La bombilla permanecerá encendida el tiempo que tarde C1 en llegar a una tensión inferior a la necesaria para que Q1 entre en saturación.

Sabiendo esto, para modificar el tiempo que transcurre entre abrir S1 y cuando la bombilla se apaga, tan solo tendremos que aumentar o disminuir la capacidad de C1 para aumentar o disminuir este tiempo respectivamente.

Como aplicaremos este circuito a nuestro coche:

Este esquema es el mismo que el anterior, pero si bien nos fijamos, S1 ya no está.

Si volvemos a analizar el circuito anterior, S1 tan solo daba o cortaba alimentación a C1 y Q1, por lo tanto, para instalar este circuito en un coche, nuestro S1 será la alimentación por contacto del coche. Esta alimentación es un cable que no viene directamente de la batería, y solo tendrá alimentación cuando el contacto del coche este puesto.

En la mayoría de los coches es de color rojo, y el cable de tensión directa de la batería es amarillo, es cuestión de medir con un polímetro las tensiones para asegurarnos.

Configuración de tiempo:

Tiempo que se mantiene encendida la luz 47uF - 25V Entre 45 y 65 segundos

100uF - 25V Entre 90 y 110 segundos

220uF - 25V Entre 3 y 4 minutos