Circuitos eléctricos de corriente continua: problemas resueltos de nivel universitario

Los circuitos eléctricos de corriente continua suelen parecer una lista de fórmulas: ley de Ohm, resistencias en serie, resistencias en paralelo, potencia y leyes de Kirchhoff. Pero los problemas universitarios se aprueban entendiendo qué magnitud se conserva y cómo se reparte la corriente o la tensión.

Ley de Ohm

La relación básica es:

donde $V$ es la diferencia de potencial, $I$ la intensidad y $R$ la resistencia. Esta fórmula no se usa sola: debe aplicarse a un elemento concreto del circuito.

Problema 1: resistencias en serie

Tres resistencias de $2\,\Omega$, $4\,\Omega$ y $6\,\Omega$ están en serie conectadas a una fuente de $24\,V$. Calcula la corriente.

En serie, la resistencia equivalente es:

Por tanto:

Aplicamos Ohm al circuito completo:

En serie, la corriente es la misma en todas las resistencias.

Problema 2: resistencias en paralelo

Dos resistencias de $6\,\Omega$ y $3\,\Omega$ están en paralelo conectadas a $12\,V$. Calcula la resistencia equivalente y la corriente total.

En paralelo:

Entonces:

Por tanto:

La corriente total:

En paralelo, la tensión es la misma en cada rama.

Problema 3: potencia disipada

Una resistencia de $8\,\Omega$ conduce una corriente de $3\,A$. Calcula la potencia.

La potencia puede escribirse como:

También:

Sustituyendo:

La unidad final debe ser vatios. Si no aparece una unidad de potencia, revisa dimensiones.

Problema 4: ley de Kirchhoff de tensiones

En una malla con una batería de $10\,V$ y dos resistencias en serie $R_1=2\,\Omega$, $R_2=3\,\Omega$, calcula la corriente.

Kirchhoff dice que la suma algebraica de tensiones en una malla cerrada es cero:

Entonces:

Por tanto:

Es el mismo resultado que usando resistencia equivalente, pero Kirchhoff prepara problemas más complejos.

Método para problemas universitarios

Sigue este orden:

1. 1.Identifica nodos y ramas.
2. 2.Marca si hay serie, paralelo o mezcla.
3. 3.Reduce si el circuito lo permite.
4. 4.Si no se puede reducir fácilmente, usa Kirchhoff.
5. 5.Define sentidos de corriente.
6. 6.Escribe ecuaciones y resuelve.
7. 7.Comprueba unidades y signos.

Un signo negativo en una corriente no significa que el problema esté mal: significa que el sentido real es contrario al que supusiste.

Errores frecuentes

• Tratar resistencias en paralelo como si estuvieran en serie.
• Olvidar que en paralelo la tensión es común.
• Aplicar $V=IR$ al circuito completo cuando $R$ es solo una rama.
• No definir sentido de corrientes antes de Kirchhoff.
• Confundir potencia con energía.

Si estás preparando circuitos dentro de Física I o Electricidad, puedes revisar clases particulares de Física para Ingeniería y practicar primero la guía de cómo plantear problemas de Física y Química.