4.6 ASOCIACION DE PILAS
Las
pilas son dispositivos dipolo, es decir, tienen dos terminales.
Como todo dipolo,
pueden conectarse en serie, en paralelo o en agrupaciones mixtas.
Hay que tener
en cuenta que la pila es un generador real y, como tal, es equivalente
a un generador ideal en serie con su resistencia interna.
ASOCIACION
DE PILAS EN SERIE
Las
pilas pueden conectarse en serie cualesquiera que sean las fuerzas electromotrices
y la máxima corriente que cada una dee ellas pueda suministrar.
Evidentemente,
al conectarlas en serie, las fuerzas electromotrices se suman, así
como sus resistencias internas.
EJEMPLO:
Una
pila de 1,5 V. con una Ri de 2 W
Otra pila
de 3,5 V. con una Ri de 3,5 W
Otra pila
de 9 V. con una Ri de 7 W
Al conectarlas
en serie, se puede considerar que el conjunto es equivalente a una sola
pila de f.e.m. = 1,5 + 3 + 9 = 13,5 V.
Con una resistencia
interna Ri = 2 + 3'5 + 7 = 12'5 W
Observaremos
la pila equivalente al conjunto de las tres nos ha resultado con una f.e.m.
mayor, pero,
con una resistencia interna mayor, lo cual empeora la situación
en este punto.
Se debe
considerar, además, la corriente máxima que puede suministrar
cada una de ellas.
Supóngase
que la primera de 1,5 V.es capaz de darnos 0,4 A.
La segunda
de 3 V. es capaz de darnos 0,2 A.
La tercera
de 9 V. es capaz de darnos 0,1 A.
La asociación
serie sólo podra suninistrar 0,1 A.-
Es decir, la corriente de la pila que menos puede suministrar.
ASOCIACION
DE PILAS EN PARALELO
Al
conectar pilas en paralelo debe tenerse en cuenta que sean todas de la
misma f.e.m., ya que, en caso contrario, fluiría corriente de la
de más f.e.m. a la de menos, disipándose potencia en forma
de calor en las resistencias internas, agotándolas rápidamente.
Si todas ellas
son del mismo voltaje el conjunto equivale a una sola pila de la misma
tensión, pero con menor resistencia interna. Además, la corriente
total que puede suministrar el conjuanto es la suma de las corrientes de
cada una de ellas, por concurrie en un nudo. La asociación en paralelo
por tanto, podrá dar más corriente que una sola pila, o,
dando la misma corriente, tardará más en descargarse. (Recordar
que la corriente entregada dependerá de la carga que le conectemos).
ASOCIACION
MIXTA DE PILAS
Algunas
veces interesará conectar paralelos de series o series de paralelos.
Se explicará con los ejemplos:
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Asoción de pilas del tipo : SERIE DE PARALELOS
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RAMA 1
--------->
RAMA 2
--------->
RAMA 3
---------> |
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Explicación
de la figura anterior:
En
primer lugar, en la RAMA 1 tenemos en paralelo dos pilas de 1.5 V. (con
R i= 1W
), conectadas en serie con otras dos pilas en paralelo de 3 V. (con R i
= 1.5 W
).
La dos pilas
en paralelo de 1.5 V equivalen a una sola pila también de 1.5 voltios,
pero con una resistencia interna que será el paralelo de las dos
Ri de cada una de ellas de 1 W
que equivalen a 0.5 W.
(Ver RAMA 2).
La dos pilas
en paralelo de 3 V equivalen a una sola pila también de 3 voltios,
pero con una resistencia interna que será el paralelo de las dos
Ri de cada una de ellas de 1.5 W
que equivalen a 0.75 W.
(Ver RAMA 2).
Viendo ahora
la RAMA 2, observamos dos pilas en serie una de 1.5 V. (Ri =0.5 W
) y otra de 3 V. (Ri = 0.75 W
).
Esta dos pilas
son equivalentes a una sola pila de valor 1.5 + 3 = 4.5 V y una Ri = 0.5
+ 0.75 = 1.25 W.
Y ya tenemos la RAMA 3, que por supuesto es equivalente al montaje original
que era la RAMA 1.
Asoción de pilas del tipo : PARALELO DE SERIES
El razonamiento del cálculo de esta segunda
fígura la dejamos para la discusión por parte del lector.
Obsérvese que en la RAMA 2, de esta última
figura, es la asociación en paralelo de dos pilas de igual valor,
en nuestro caso 4.5 V.
Recordar que:
Al conectar
pilas en paralelo debe tenerse en cuenta que sean todas de la misma f.e.m.,
ya que, en caso contrario, fluiría corriente de la de más
f.e.m. a la de menos, disipándose potencia en forma de calor en
las resistencias internas, agotándolas rápidamente.
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