Calculadora de circuitos eléctricos
Dibuja un circuito con resistencias, capacitores, baterías y fuentes de corriente y obtén la resistencia equivalente, los voltajes y corrientes de cada elemento y la potencia. Resuelve por reducción serie–paralelo, transformación delta–estrella, superposición o análisis nodal, mostrando cada paso.
Qué puedes hacer
- Reducción serie–paralelo y Δ–Y animada.
- Superposición y análisis nodal con matriz.
- Carga y descarga de capacitores (τ = RC).
- Leyes de Ohm y de Kirchhoff aplicadas paso a paso.
Preguntas frecuentes
¿Cómo se calcula la resistencia equivalente?
En serie se suman (R = R1 + R2); en paralelo se suman los inversos (1/R = 1/R1 + 1/R2).
¿Qué es el análisis nodal?
Aplicar la ley de corrientes de Kirchhoff en cada nodo con los voltajes como incógnitas.
Guía: cómo se resuelve un circuito de corriente continua
Resolver un circuito es encontrar la corriente que pasa por cada elemento y el voltaje entre sus terminales. Con dos leyes de Kirchhoff y la ley de Ohm se resuelve cualquier circuito resistivo; para los que tienen forma de serie y paralelo hay un atajo, la reducción. Esta guía explica los dos métodos que usa la herramienta y resuelve un ejemplo completo.
Las leyes básicas
- Ley de Ohm: V = I · R. El voltaje en una resistencia es proporcional a la corriente que la atraviesa.
- Ley de corrientes de Kirchhoff (LCK): en cada nodo, la suma de corrientes que entran es igual a la de las que salen.
- Ley de voltajes de Kirchhoff (LVK): en cada lazo cerrado, la suma de subidas y caídas de voltaje es cero.
- Potencia: P = V · I = I²R = V²/R. En un circuito, la potencia que entregan las fuentes es igual a la que consumen los elementos.
Serie y paralelo
Dos elementos están en serie si entre ellos hay un nodo al que no llega ninguna otra rama: los recorre la misma corriente y Req = R1 + R2. Están en paralelo si van entre el mismo par de nodos: tienen el mismo voltaje y 1/Req = 1/R1 + 1/R2, es decir, Req = R1R2/(R1 + R2) para dos. El equivalente en paralelo siempre es menor que la menor de las resistencias.
Ejemplo resuelto por reducción
Una batería de 12 V alimenta R1 = 4 Ω en serie con un paralelo formado por R2 = 6 Ω y la rama R3 = 1 Ω + R4 = 2 Ω.
- Serie: R3 y R4 forman Re1 = 1 + 2 = 3 Ω.
- Paralelo: R2 y Re1 forman Re2 = 6·3/(6 + 3) = 2 Ω.
- Serie: R1 y Re2 forman Req = 4 + 2 = 6 Ω.
- Corriente total: I = 12 V / 6 Ω = 2 A.
- De vuelta al circuito original: VR1 = 2 · 4 = 8 V, así que al paralelo le quedan 12 − 8 = 4 V. Por R2 pasan 4/6 ≈ 0.667 A y por la rama R3–R4, 4/3 ≈ 1.333 A, que se reparten VR3 ≈ 1.333 V y VR4 ≈ 2.667 V.
- Comprobaciones: en el nodo, 0.667 + 1.333 = 2 A (LCK). Potencias: 16 + 2.667 + 1.778 + 3.556 = 24 W consumidos, igual a los 12 V · 2 A = 24 W que entrega la batería.
La herramienta muestra exactamente estos pasos y valores para este circuito.
Cuando no hay serie ni paralelo: el método nodal
Algunos circuitos, como un puente de resistencias o los que tienen varias fuentes, no se pueden reducir. El método nodal sirve siempre: se elige un nodo de referencia (tierra), se toma como incógnita el voltaje de cada uno de los demás nodos y se escribe la LCK en cada uno, expresando cada corriente con la ley de Ohm. Queda un sistema de ecuaciones lineales, uno por nodo, que se resuelve de una vez.
Cómo usar la calculadora
- Dibuja el circuito con las herramientas: resistencia, batería, fuente de corriente, cable, capacitor, bobina, diodo… Los valores aceptan prefijos: 4.7k, 2.2M, 10u (µ), 470n.
- Elige el método: reducción (serie y paralelo) o nodal (LCK en cada nodo).
- Lee la resistencia equivalente, la corriente y la potencia, el paso a paso navegable de la reducción y la tabla con el voltaje, la corriente y la potencia de cada elemento, con el balance de potencias.
Errores frecuentes
- Llamar «en serie» a dos resistencias que comparten un nodo al que llega una tercera rama. No lo están.
- Sumar resistencias en paralelo en lugar de sumar sus inversas.
- Usar el voltaje total de la fuente en un elemento que solo tiene una parte.
- Olvidar los signos en la LVK: una caída de voltaje en el sentido del recorrido resta.
Para profundizar
C. K. Alexander y M. N. O. Sadiku, Fundamentos de circuitos eléctricos (McGraw-Hill); J. W. Nilsson y S. A. Riedel, Circuitos eléctricos (Pearson). Simuveliq no está afiliado a estos autores ni editoriales.
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