Simulador de circuitos de CC
Arma un circuito de corriente continua sobre una cuadrícula, acciona interruptores y observa cómo se mueve la corriente. Cada cambio se resuelve al instante con análisis nodal modificado, así que los amperímetros, voltímetros, el brillo de las bombillas y la tabla de componentes siempre muestran el voltaje, la corriente y la potencia exactos.
Última actualización:
Elige un componente y luego arrastra de un punto de la cuadrícula a otro para colocarlo. Con Seleccionar, haz clic en un interruptor para accionarlo o arrastra un componente para moverlo.
| Componente | Tipo | Valor | Voltaje | Corriente | Potencia |
|---|
Cómo usar Simulador de circuitos de CC
- Empieza con un ejemplo, como bombillas en paralelo o un divisor de voltaje, o elige Tablero en blanco para dibujar el tuyo.
- Elige un componente en la barra de herramientas y arrastra de un punto de la cuadrícula a otro para colocarlo. Dibuja la batería desde su extremo negativo hasta su extremo positivo.
- Conecta todo con cables. Los cables se unen en sus extremos y en cualquier punto donde termine otro componente sobre ellos.
- Haz clic en un componente con Seleccionar para cambiar su resistencia, su voltaje o las características de la bombilla, invertirlo o eliminarlo. Al hacer clic en un interruptor, se abre o se cierra.
- Lee los resultados en los medidores del tablero, el panel de resumen y la tabla de componentes, y luego descarga un PNG o guarda el archivo del circuito.
Las leyes que resuelve el simulador
Todo circuito de CC del tablero cumple tres leyes, y el simulador las escribe como un único sistema de ecuaciones lineales:
- Ley de Ohm para cada resistencia y bombilla:
V = I × R, así que la corriente que atraviesa un componente es el voltaje entre sus extremos dividido entre su resistencia. - Ley de corrientes de Kirchhoff en cada punto de conexión: las corrientes que entran son iguales a las que salen.
- Ley de voltajes de Kirchhoff a través de cada batería: el voltaje entre sus terminales es
E − I × r, donderes la resistencia interna.
El terminal negativo de la primera batería se toma como 0 V (marcado en el tablero), y todos los voltajes de los nodos se miden desde ahí. La potencia es P = V × I = I² × R; una potencia positiva en una batería significa que está entregando energía, y una negativa, que otra batería la está cargando.
Serie frente a paralelo de un vistazo
| Serie | Paralelo | |
|---|---|---|
| Corriente | La misma en todos los componentes | Se reparte entre las ramas; las corrientes de las ramas se suman |
| Voltaje | Se reparte entre los componentes; las caídas suman el voltaje de la fuente | El mismo en todas las ramas |
| Resistencia total | R = R1 + R2 + … | 1/R = 1/R1 + 1/R2 + … |
| Se quita una bombilla o se abre | Todo se apaga | Las demás ramas siguen encendidas |
| Pruébalo | Ejemplo “Resistencias en serie”: 9 V ÷ 650 Ω ≈ 13.8 mA | Ejemplo “Bombillas en paralelo”: abre el interruptor o elimina una bombilla |
Experimentos para probar
- Divisor de voltaje: la salida es
Vin × R2 ÷ (R1 + R2). Con 12 V, 10 kΩ y 4.7 kΩ el voltímetro marca unos 3.84 V. Añade una “carga” de 4.7 kΩ entre los extremos de R2 y observa cómo baja la salida. - Equilibra el puente: en el ejemplo del puente de Wheatstone, cambia la resistencia de 1.2 kΩ a 1 kΩ. El amperímetro baja a cero cuando
R1/R3 = R2/R4. - Baterías en paralelo: una pila de 9 V y otra de 6 V, con 1 Ω de resistencia interna cada una, alimentan una carga de 10 Ω. La batería de 6 V acaba cargándose, y por eso nunca deben conectarse en paralelo pilas distintas.
- Máxima potencia: da a una batería una resistencia interna y varía una resistencia de carga; la carga recibe la máxima potencia cuando su resistencia es igual a la resistencia interna.
Preguntas frecuentes
¿Cómo calcula las corrientes el simulador de circuitos?
Usa el análisis nodal modificado, el mismo método que emplean los simuladores tipo SPICE. Se plantea la ley de corrientes de Kirchhoff en cada punto de conexión, la ley de Ohm en cada resistencia y bombilla, y una ecuación adicional por cada batería. El sistema lineal resultante se resuelve de forma exacta cada vez que cambias algo.
¿En qué dirección van los puntos en movimiento?
Por defecto, los puntos muestran la corriente convencional, que sale del terminal positivo de la batería y vuelve al terminal negativo. Marca Flujo de electrones para ver los electrones, que se mueven en sentido contrario. La velocidad de los puntos aumenta con la intensidad de la corriente en una escala logarítmica, para que se vean tanto los miliamperios como los amperios.
¿Cómo se modelan las bombillas?
Cada bombilla es una resistencia fija calculada a partir de sus características, R = V² ÷ P, así que una bombilla de 6 V y 3 W tiene 12 Ω. Su brillo en el tablero sigue la potencia que recibe realmente en comparación con su potencia nominal. Los filamentos reales tienen menos resistencia en frío, así que el simulador es una buena aproximación una vez encendida la bombilla.
¿El amperímetro y el voltímetro son ideales?
Sí. El amperímetro se comporta como un cable de resistencia prácticamente nula, y el voltímetro no consume ninguna corriente. Coloca el amperímetro en serie con el componente que quieres medir y el voltímetro entre sus extremos, en paralelo. El voltímetro muestra el voltaje de su extremo + menos el voltaje de su otro extremo.
¿Qué pasa si pongo una batería en cortocircuito?
Los cables se modelan con una resistencia diminuta, así que una batería conectada solo a través de cable produce una corriente enorme. La batería se pone roja y aparece un aviso. Fija una resistencia interna en la batería para ver una corriente de cortocircuito realista, que es el voltaje de la batería dividido entre esa resistencia interna.
¿Puede simular condensadores, diodos o CA?
No. Es un simulador de corriente continua en régimen estacionario para circuitos resistivos con baterías, bombillas, interruptores y medidores, que abarca los circuitos en serie, en paralelo, divisores de voltaje y puentes que se usan en la física escolar y la electrónica básica.
¿Se guarda mi circuito?
Tu tablero actual se guarda solo en este navegador, así que seguirá ahí cuando vuelvas. Usa Descargar circuito para conservar un archivo que puedes volver a abrir más tarde o compartir, y Descargar PNG para obtener una imagen del esquema.
¿Se prueban todas las herramientas de FreeToolCabin para comprobar su calidad y precisión?
Sí. Cada herramienta del sitio pasa pruebas automáticas en navegadores reales para comprobar que el resultado es correcto y que no hay errores. Si encuentras un fallo o tienes una sugerencia, escríbenos a [email protected] y lo revisaremos.
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