Circuito RLC paralelo: ¿Qué es?
Considere un circuito RLC en el que el resistor, el inductor y el capacitor están conectados en paralelo entre sí. Esta combinación paralela se alimenta con una fuente de voltaje, VS. Este circuito RLC paralelo es exactamente opuesto al circuito RLC en serie.
En el circuito RLC en serie, la corriente que fluye a través de los tres componentes, es decir, el resistor, el inductor y el capacitor, permanece la misma, pero en el circuito paralelo, el voltaje a través de cada elemento permanece igual y la corriente se divide en cada componente dependiendo de la impedancia de cada componente. Es por eso que el circuito RLC paralelo se dice que tiene una relación dual con el circuito RLC en serie.
La corriente total, IS extraída de la fuente es igual a la suma vectorial de la corriente resistiva, inductiva y capacitiva, no la suma matemática de las tres corrientes individuales, ya que la corriente que fluye en el resistor, el inductor y el capacitor no están en la misma fase entre sí; por lo tanto, no pueden sumarse aritméticamente.
Aplicar la ley de corriente de Kirchhoff, que establece que la suma de las corrientes que entran a una unión o nodo es igual a la suma de las corrientes que salen de ese nodo, obtenemos,
Diagrama fasorial del circuito RLC paralelo
Deje que V sea el voltaje de la fuente.
IS es la corriente total de la fuente.
IR es la corriente que fluye a través del resistor.
IC es la corriente que fluye a través del capacitor.
IL es la corriente que fluye a través del inductor.
θ es el ángulo de fase entre el voltaje de la fuente y la corriente.
Para dibujar el diagrama fasorial del circuito RLC paralelo, se toma el voltaje como referencia porque el voltaje a través de cada elemento permanece igual y todas las demás corrientes, es decir, IR, IC, IL se dibujan en relación con este vector de voltaje. Sabemos que en el caso del resistor, el voltaje y la corriente están en la misma fase; por lo tanto, dibuje el vector de corriente IR en la misma fase y dirección que el voltaje. En el caso del capacitor, la corriente adelanta al voltaje por 90° por lo tanto, dibuje el vector IC adelantando al vector de voltaje, V por 90°. Para el inductor, el vector de corriente IL retrasa el voltaje por 90° por lo tanto, dibuje IL retrasando el vector de voltaje, V por 90°. Ahora dibuje el resultado de IR, IC, IL es decir, la corriente IS con un ángulo de fase θ con respecto al vector de voltaje, V.
Simplificando el diagrama fasorial, obtenemos un diagrama fasorial simplificado a la derecha. En este diagrama fasorial, podemos aplicar fácilmente el teorema de Pitágoras y obtenemos,
Impedancia del circuito RLC paralelo
Del diagrama fasorial del circuito RLC paralelo obtenemos,
Sustituyendo el valor de IR, IC, IL en la ecuación anterior obtenemos,
Al simplificar,
Como se muestra en la ecuación de impedancia, Z, de un circuito RLC paralelo, cada elemento tiene el recíproco de la impedancia (1/Z) es decir, admitancia, Y. Para resolver un circuito RLC paralelo, es conveniente si encontramos la admitancia de cada rama y la admitancia total del circuito puede encontrarse simplemente sumando la admitancia de cada rama.
Triángulo de admitancia del circuito RLC paralelo
En el circuito RLC en serie, se considera la impedancia, pero como se mencionó en la introducción del circuito RLC paralelo, es exactamente lo opuesto al circuito RLC en serie; por lo tanto, en el circuito RLC paralelo, consideraremos la admitancia. La impedancia Z tiene dos componentes; resistencia, R y reactancia, X. De manera similar, la admitancia también tiene dos componentes, como conductancia, G (recíproco de la resistencia, R) y susceptancia, B (recíproco de la reactancia, X). Por lo tanto, el triángulo de admitancia del circuito RLC paralelo es completamente opuesto al triángulo de impedancia en serie.
