01 · Punto de partida
La regla se da vuelta
En serie el grande calienta más (I común, P = I²R). En paralelo es al revés: con V común, P = V²/R, y la chica disipa más. Misma física, espejo invertido. Y el taller cambia: cada rama se verifica por separado con toda la fuente encima.
Este tema cierra los bloques de potencia (10 y 15): después, solo Kirchhoff y diseño.
- ¿Cómo se reparte el calor entre ramas?
- ¿Por qué la chica sufre más?
- ¿Cómo se verifica un paralelo montado?
- ¿Y en un mixto, por dónde empiezo?
02 · Regla invertida
V²/R con V común
| Rama | I | P = V²/R | % de 1/4 W |
|---|---|---|---|
| 470 Ω | 19,1 mA | ≈ 172 mW | 69 %: exigida |
| 1 kΩ | 9,0 mA | ≈ 81 mW | 32 %: cómoda |
| Total fuente | 28,1 mA | ≈ 253 mW | — (no dimensiona) |
Serie: I común
Calienta el grande
P = I²R: a igual corriente, más R más calor. R1k sufre el doble que R470.
Paralelo: V común
Calienta la chica
P = V²/R: a igual tensión, menos R más calor. R470 sufre el doble que R1k.
03 · Calor en mixtos
Rama por rama, pieza por pieza
En un mixto se combina: dentro de cada serie manda I²R, entre ramas manda V²/R. Ejemplo (470+1k) ∥ 2k2 a 9 V:
| Pieza | I por ella | P | % de 1/4 W |
|---|---|---|---|
| 470 (rama A) | 6,1 mA | ≈ 18 mW | 7 % |
| 1k (rama A) | 6,1 mA | ≈ 37 mW | 15 % |
| 2k2 (rama B) | 4,1 mA | ≈ 37 mW | 15 % |
| Total | 10,2 mA | ≈ 92 mW | — |
Método: colapsar para Itot (Tema 13), descolapsar para I por rama, y dentro de cada serie repartir con su I. Tres niveles, cero atajos.
04 · Taller paralelo
Verificación rama por rama
- 1Predecir por rama.
I_rama = Vs/R, P_rama = Vs×I, margen por pieza. Itot y Ptot como suma de control.
- 2Medir V en cada rama.
Todas deben dar Vs (tolerancia aparte). La que mida menos tiene un falso en serie con ella.
- 3Medir Itot o inferir.
Pinza o serie en el cable de fuente; o sumar inferidas. Comparar con la suma predicha.
- 4Tacto dirigido.
Ir primero a la rama más chica: es la que más calienta. Lo calculado debe sentirse.
- 5Dictaminar por pieza.
Error % y margen % por rama en el cuaderno, como en el Tema 10 pero en paralelo.
05 · Taller en código
Funciones para ramas y mixtos
Taller paralelo con veredicto por rama:
Python en tu navegador. Ejecutá con tus ramas y compará después de medir.
def taller_paralelo(vs, ramas, nominal=0.25):
itot = sum(vs / r for r in ramas)
print(f"Itot={itot*1000:.1f} mA Ptot={vs*itot*1000:.0f} mW")
for n, r in enumerate(ramas, 1):
i, p = vs / r, vs**2 / r
marca = "OK" if p < nominal / 2 else "EXIGIDO" if p < nominal else "PASADO!"
print(f" Rama{n}={r}: I={i*1000:.1f} mA P={p*1000:.0f} mW ({p/nominal*100:.0f}%) [{marca}]")
taller_paralelo(9, [470, 1000])
taller_paralelo(5, [330, 1000, 10000])
Probá taller_paralelo(12, [1000, 1000]): ¿qué % da cada una en 1/4 W?
Mixto completo auditado
El ejemplo (R1+R2) ∥ R3 con calor por pieza:
def taller_mixto(vs, r1, r2, r3):
ia = vs / (r1 + r2)
ib = vs / r3
print(f"RamaA: I={ia*1000:.1f} mA P_R1={ia*ia*r1*1000:.0f} mW P_R2={ia*ia*r2*1000:.0f} mW")
print(f"RamaB: I={ib*1000:.1f} mA P={ib*ib*r3*1000:.0f} mW")
print(f"TOTAL: I={(ia+ib)*1000:.1f} mA P={vs*(ia+ib)*1000:.0f} mW")
taller_mixto(9, 470, 1000, 2200)
06 · Analogía programador
Costos por servicio
- 1Cada rama factura sola.
Microservicios con el mismo SLA (V): cada uno consume según su peso (1/R). La factura total es la suma.
- 2El liviano gasta más.
El servicio “barato” (R chica) es el que más consume: contraintuitivo hasta que ves V²/R.
- 3Alerts por servicio.
El margen se monitorea por rama, no por total: el dashboard global esconde el hot spot.
07 · Exploración
Laboratorio: calor por rama y total
Elegí topología y mové valores: el laboratorio muestra P por rama con margen, total y peor pieza. Incluye el mixto del ejemplo.
Ramas + mixto
P = V²/R por rama
Paralelo 470 ∥ 1000 a 9 V: R1 al 69 %.
Preguntas para explorar
- Agregá R3 = 10 kΩ al paralelo. ¿Cuánto cambia el total? ¿Y la peor pieza?
- En mixto con R1 = R2 = 1k y R3 = 1k a 9 V: ¿P por pieza?
- ¿Por qué el total nunca decide el tamaño?
Ver respuestas sugeridas
- Total +8 mW (261): casi nada; peor pieza igual R1 al 69 %. Las ramas grandes decoran.
- Rama A: I = 4,5 mA, 20 mW c/u; rama B: 9 mA, 81 mW. Peor: R3 al 32 %. Todo cómodo.
- Porque promedia picos: 253 mW totales con 172 en una pieza queman igual. Por pieza o nada.
08 · Comprensión
Confusiones frecuentes
«En paralelo calienta más el grande»
Al revés que serie: con V común, P = V²/R premia a la chica. Memoria: serie–grande, paralelo–chica.
«El total 253 mW pide 1/2 W»
El total no se compra: se compran piezas (172 + 81 mW). Una de 1/2 W para R1 y 1/4 W para R2 es lo correcto y barato.
«Ramas iguales calientan distinto»
Con igual R e igual V, igual P: si una calienta más, no son iguales (tolerancia, falso contacto o R equivocada). La asimetría es síntoma.
«En mixtos el taller es distinto»
Es el mismo por niveles: colapsar para totales, descolapsar para piezas (Tema 13). El método escala, no cambia.
09 · Práctica guiada
Ejercicios de calor paralelo
Ejercicio 1: semáforo térmico
Tres ramas LED (7 V en R de 470) a 9 V. P por R, total y margen 1/4 W. ¿Alguna exigida? Verificá con taller_paralelo(7, [470, 470, 470]).
Ver solución razonada
Por R: 7²/470 ≈ 104 mW (42 %: cómoda). Total ≈ 313 mW. Ninguna exigida; el total no se compra. (Ojo: pasar 7 V —V en R— no 9 V.)
Ejercicio 2: mixto auditado
(1k+1k) ∥ 2k2 a 12 V. Con taller_mixto(): I por rama, P por pieza y peor margen en 1/4 W.
Ver solución
Rama A: 6 mA, 36 mW c/u (14 %). Rama B: 5,5 mA, 66 mW (26 %). Total ≈ 138 mW. Todo cómodo; peor: R de rama B al 26 %.
Ejercicio 3: rediseñar la exigida
470 ∥ 1k a 12 V: calculá P por rama. ¿Qué tamaño para cada una? ¿Y si solo hay 1/4 W en stock?
Ver solución
P1 = 144/470 ≈ 306 mW (122 %: pasada), P2 ≈ 144 mW (58 %: exigida). Con solo 1/4 W: no montar; subir a 1/2 W (R1) o rediseñar (más R, menos Vs). El stock no manda sobre la física.
10 · Síntesis
Ideas para recordar
- Paralelo: P = V²/R por rama; calienta más la chica.
- Total = suma = Vs × Itot; el tamaño se elige por rama.
- Mixtos: colapsar para totales, descolapsar para piezas.
- Taller paralelo: V por rama, Itot suma, tacto a la chica primero.
- Serie–grande / paralelo–chica: el espejo completo.
Potencia dominada en todas las topologías. Ahora, el lenguaje formal: en el próximo tema, nodos, ramas y mallas, el vocabulario de Kirchhoff.