Circuitos en Serie

Los circuitos en serie 

Los circuitos en serie son aquellos circuitos donde la energía eléctrica solamente dispone de un camino, lo cual hace que no interesen demasiado lo que se encuentra en el medio y los elementos que la componen no pueden ser independientes.

O sea aquí solamente existe un único camino desde la fuente de corriente hasta el final del circuito (que es la misma fuente). Este mecanismo hace que la energía fluya por todo lo largo del circuito creado de manera tal que no hay ni independencia ni distinción en los diferentes lugares de este.

Las características de los circuitos en serie son fáciles de diferencias, comenzando con que la suma de las caídas de la tensión que ocurren dentro del circuito son iguales a toda la tensión que se aplica. Además, la intensidad de la corriente es la misma en todos los lugares, es decir en cualquier punto de la distribución.

Queda por mencionar que la equivalencia de la resistencia del circuito es el resultado de la suma de todas las resistencias, aunque suene como un trabalenguas es así, el resultado está dado por las resistencias compuestas.

Un ejemplo de los circuitos en serie son sin duda las luces de los arbolistos de navidad, en los cuales podemos observar las luces parpadeantes, todas conectadas a una misma fuente de electricidad, de manera tal que con una única fuente todas están bajo la misma frecuencia.

Lo que este tipo de circuitos tiene de desventaja es que si uno de los componentes (en este caso sería una de las luces) se rompe o se saca, todo el circuito deja de funcionar por eso hoy en día los circuitos en serie no son los favoritos a la hora de ser elegidos y se opta mayoritariamente por circuitos mixtos, formados entre los circuitos paralelos y los circuitos en serie.

Estos circuitos eléctricos se pueden dividir en los distintos tipos de expresiones que se obtienen por ejemplo para las pilas o mejor conocidos como generadores la formula que se utiliza es:

En cambio para las resistencias la expresión más común que se utiliza es la de RT que vemos a continuación:

Para los condensadores la expresión correcta es la siguiente:

Ahora si hablamos netamente de la explicación de esto, podemos obtener la definición de circuitos en serie la cual sería una de las variantes en la configuración de algún tipo de conexión (mayoritariamente eléctrica) en las cuales se forma un solo circuito ya que las fuentes o terminales del mismo son el principio y el final, generando un circuito con conexiones secuenciales entre si, cada terminal de salida se conecta conjuntamente a la terminal de entrada del próximo dispositivo.

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  Veamos como se resuelve un circuito en serie con 3 resistencias:

  
  

  
  

   Lo primero será calcular la resistencia total. Esta resistencia total también se llama equivalente,  por que podemos sustituir todos las resistencia de los receptores en serie por una sola del valor de la resistencia total. Fíjate en el circuito siguiente:

  
  

  

  
  

     Rt = R1 + R2 + R3 = 10 + 5 + 15 = 30Ω. El circuito equivalente quedaría como el de la derecha con una sola resistencia de 30 ohmios. Ahora podríamos calcular la Intensidad total del circuito. Según lal ey de ohm:

  
  

     It = Vt/Rt = 6/30 = 0,2 A  que resulta que como todas las intensidades en serie son iguales:

  
  

     It = I1 = I2 = I3 = 0,2A   Todas valen 0,2 amperios.

  
  

     Ahora solo nos queda aplicar la ley de ohm en cada receptor para calcular la tensión en cada uno de ellos:

  
  

     V1 = I1 x R1 = 0,2 x 10 = 2V

  
  

     V2 = I2 x R2 = 0,2 x 5 = 1V

  
  

     V3 = I3 x R3 = 0,2 x 15 = 3V

  
  

   Ahora podríamos comprobar si efectivamente las suma de las tensiones es igual a la tensión total:

  
  

   Vt = V1 + V2 + V3 = 2 + 1 + 3 = 6 V Como ves resulta que es cierto, la suma es igual a la tensión total de la pila 6 Voltios.

  
  

   Recuerda: Para tener un circuito resuelto por completo es necesario que conozcas el valor de R, de I y de V del circuito total, y la de cada uno de los receptores. En este caso sería:

  
  

     Vt, It y Rt

  
  

     V1, I1 y R1

  
  

     V2, I2 y R2

  
  

     V3, I3 y R3

  
  

   Como ves ya tenemos todos los datos del circuito, por lo tanto  ¡Ya tenemos resuelto nuestro circuito en serie!.

  
  

   Puede que nos pidan calcular las potencias en el circuito. En este caso sabiendo la fórmula la potencia que es P = V x I

  
  

     Pt = Vt x It = 6 x 0,2 = 1,2w

  
  

     P1 = V1 x I1 = 2 x 0,2 = 0,4w

  
  

     P2 = V2 x I2 =1 x 0,2 = 0,2w

  
  

     P3 = V3 x I3 = 3 x 0,2 = 0,6w

  
  

   Fíjate que en el caso de las potencias la suma de las potencias de cada receptor siempre es igual a la potencia total ( en serie y en  paralelo) Pt = P1 + P2 + P3.