Circuitos en serie y en paralelo
En una guirnalda navideña antigua, si se quema una lamparita se apagan todas. En tu casa, si se quema la lamparita de tu pieza, la luz del living sigue prendida. La diferencia está en cómo están conectados: en serie o en paralelo.
Circuito en serie: un único camino
Si conectás una lamparita a una pila, brilla con fuerza. Pero si agregás una segunda a continuación, en el mismo cable, las dos brillan mucho menos. ¿Por qué poner elementos en fila reduce la corriente de todo el circuito?
Dos lamparitas están conectadas en serie, una detrás de otra, a una pila, como se muestra en la figura. ¿Por cuál de las dos pasa más corriente? Justificá tu respuesta.
Dos lamparitas están conectadas en serie, una detrás de otra, a una pila, como se muestra en la figura.
¿Por cuál de las dos pasa más corriente? Justificá tu respuesta.
Dos resistencias de $2\ \Omega$ y $3\ \Omega$ se conectan en serie, como se muestra en la figura. ¿Cuánto vale la resistencia total (equivalente) del conjunto?
Dos resistencias de $2\ \Omega$ y $3\ \Omega$ se conectan en serie, como se muestra en la figura.
¿Cuánto vale la resistencia total (equivalente) del conjunto?
Dos resistencias, $R_1 = 2\ \Omega$ y $R_2 = 4\ \Omega$, se conectan en serie a una pila de $12\ \text{V}$, como se muestra en la figura. a) Calculá la resistencia…
Dos resistencias, $R_1 = 2\ \Omega$ y $R_2 = 4\ \Omega$, se conectan en serie a una pila de $12\ \text{V}$, como se muestra en la figura.
- a) Calculá la resistencia equivalente.
- b) Calculá la intensidad que recorre el circuito.
- c) Hallá con la ley de Ohm el voltaje entre los extremos de cada resistencia y comprobá que los dos voltajes suman los $12\ \text{V}$ de la pila.
Circuito en paralelo: varios caminos
Si tenés una lamparita prendida y conectás otra idéntica directamente a los mismos bornes de la pila, con cables independientes, ambas brillan igual que antes. ¿Por qué al agregar caminos la energía que recibe cada lamparita no se divide?
Dos lamparitas se conectan en paralelo a la misma pila, cada una por su propio camino, como se muestra en la figura. ¿Qué tienen en común eléctricamente: la corriente…
Dos lamparitas se conectan en paralelo a la misma pila, cada una por su propio camino, como se muestra en la figura.
¿Qué tienen en común eléctricamente: la corriente que las atraviesa o el voltaje entre sus extremos? Explicalo.
¿En qué tipo de conexión tiene la corriente un único camino posible, en serie o en paralelo? ¿Y en cuál puede repartirse entre varias ramas?
¿En qué tipo de conexión tiene la corriente un único camino posible, en serie o en paralelo? ¿Y en cuál puede repartirse entre varias ramas?
Dos resistencias, $R_1 = 6\ \Omega$ y $R_2 = 12\ \Omega$, se conectan en paralelo a una pila de $12\ \text{V}$. a) ¿Qué voltaje hay entre los extremos de cada una? b)…
Dos resistencias, $R_1 = 6\ \Omega$ y $R_2 = 12\ \Omega$, se conectan en paralelo a una pila de $12\ \text{V}$.
- a) ¿Qué voltaje hay entre los extremos de cada una?
- b) Calculá la intensidad que pasa por cada rama.
- c) ¿Cuánto vale la corriente total que entrega la pila?
Dos resistencias de $4\ \Omega$ y $12\ \Omega$ están en paralelo. Sabiendo que en este montaje se cumple $\frac{1}{R_{eq}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2}$, calculá la…
Dos resistencias de $4\ \Omega$ y $12\ \Omega$ están en paralelo. Sabiendo que en este montaje se cumple $\frac{1}{R_{eq}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2}$, calculá la resistencia equivalente del conjunto.
Dónde medir la corriente: el amperímetro
Si querés saber cuánta corriente pasa por un elemento, usás un amperímetro (o un tester en la función de amperes). Para medir la corriente que pasa por algo, la corriente debe atravesar el aparato: por eso el amperímetro se coloca en serie con el elemento que querés medir, abriendo el cable e intercalándolo.
En un circuito en paralelo hay dos tipos de medición:
-
En una rama: el amperímetro mide solo la corriente de esa rama.
-
Junto a la pila, antes de que el camino se divida: mide la corriente total, que es la suma de las corrientes de todas las ramas.
Queremos medir la corriente total que entrega una pila en un circuito con dos lamparitas en paralelo, como el de la figura. a) ¿Dónde colocamos el amperímetro: en una de…
Queremos medir la corriente total que entrega una pila en un circuito con dos lamparitas en paralelo, como el de la figura.
- a) ¿Dónde colocamos el amperímetro: en una de las ramas o junto a la pila, antes de que el camino se divida?
- b) ¿Qué mediría el aparato en cada una de esas dos posiciones?
Qué pasa si se quema una lamparita
En una guirnalda de Navidad antigua las lamparitas están en serie, como se muestra en la figura. Si una se quema y su filamento se rompe, ¿qué les pasa a las demás?…
En una guirnalda de Navidad antigua las lamparitas están en serie, como se muestra en la figura.
Si una se quema y su filamento se rompe, ¿qué les pasa a las demás? Explicalo pensando en el camino que sigue la corriente.
En una maqueta, dos lamparitas están conectadas en paralelo a una pila. Si desenroscás una de ellas, ¿qué le ocurre a la otra? Razoná tu respuesta.
En una maqueta, dos lamparitas están conectadas en paralelo a una pila. Si desenroscás una de ellas, ¿qué le ocurre a la otra? Razoná tu respuesta.
Una linterna sencilla tiene una pila, un interruptor y una bombilla. a) ¿Están conectados en serie o en paralelo? b) ¿Qué pasa con la corriente cuando abrimos el…
Una linterna sencilla tiene una pila, un interruptor y una bombilla.
- a) ¿Están conectados en serie o en paralelo?
- b) ¿Qué pasa con la corriente cuando abrimos el interruptor?
En el aula hay seis tubos LED y, cuando uno se estropea, los demás siguen encendidos. a) ¿Están conectados en serie o en paralelo? b) Justificá tu respuesta explicando…
En el aula hay seis tubos LED y, cuando uno se estropea, los demás siguen encendidos.
- a) ¿Están conectados en serie o en paralelo?
- b) Justificá tu respuesta explicando qué le pasa a la corriente cuando falla uno.
Por qué la instalación de una casa está en paralelo
En la Argentina la red domiciliaria entrega $220\ \text{V}$ a cada tomacorriente. Cada lamparita, heladera o plancha se conecta entre los mismos dos conductores (fase y neutro), es decir, en paralelo. Por ejemplo, una estufa eléctrica de $44\ \Omega$ conectada a la red recibe los $220\ \text{V}$ completos y por ella pasan $I = \dfrac{220}{44} = 5\ \text{A}$, sin importar qué otros aparatos estén prendidos.
Qué pasa con el cableado
En paralelo, cada aparato tiene su propia rama, pero todas salen del mismo cable principal. Ese cable lleva la suma de las corrientes de todas las ramas: cuantos más aparatos prendés a la vez, más corriente circula por él y más se calienta. Por eso el cableado de una casa debe tener una sección (grosor) adecuada y una llave térmica que corte si la corriente total es excesiva. En serie, en cambio, un único cable llevaría la misma corriente a todos los elementos, y el voltaje se repartiría entre ellos.
En las casas, los enchufes y las lámparas están conectados en paralelo y no en serie. Dá una razón pensando en qué pasaría al apagar un aparato o al arruinarse uno de…
En las casas, los enchufes y las lámparas están conectados en paralelo y no en serie. Dá una razón pensando en qué pasaría al apagar un aparato o al arruinarse uno de ellos.
Los dos faros de un auto están en paralelo a la batería de $12\ \text{V}$ y cada uno tiene una resistencia de $6\ \Omega$. a) ¿Qué corriente pasa por cada faro? b) ¿Cuál…
Los dos faros de un auto están en paralelo a la batería de $12\ \text{V}$ y cada uno tiene una resistencia de $6\ \Omega$.
- a) ¿Qué corriente pasa por cada faro?
- b) ¿Cuál es la corriente total que entrega la batería con los dos faros encendidos?
- c) Si un faro se funde, ¿qué le ocurre al otro? Justificalo pensando en el tipo de conexión.
En una vivienda, el horno ($23\ \Omega$) y el microondas ($46\ \Omega$) están conectados en paralelo a la red de $230\ \text{V}$. a) Calculá la corriente que pasa por…
En una vivienda, el horno ($23\ \Omega$) y el microondas ($46\ \Omega$) están conectados en paralelo a la red de $230\ \text{V}$.
- a) Calculá la corriente que pasa por cada aparato cuando funcionan a la vez.
- b) ¿Qué corriente total entra por el circuito de la cocina?
- c) Razoná por qué conviene que estén en paralelo y no en serie, pensando en el voltaje que necesita cada aparato.
Combinando varias resistencias
Cuando hay más de dos resistencias en paralelo, se suman todos los inversos, uno por rama.
Tres lamparitas de $2\ \Omega$ cada una se conectan en serie a una pila de $12\ \text{V}$, como se muestra en la figura. a) Calculá la resistencia total. b) ¿Qué…
Tres lamparitas de $2\ \Omega$ cada una se conectan en serie a una pila de $12\ \text{V}$, como se muestra en la figura.
- a) Calculá la resistencia total.
- b) ¿Qué intensidad las atraviesa?
- c) ¿Qué voltaje tiene cada lamparita?
Disponés de una pila de $6\ \text{V}$ y de dos lamparitas idénticas de $6\ \Omega$, como se muestra en la figura. a) Si las conectás en serie, ¿qué corriente pasa por…
Disponés de una pila de $6\ \text{V}$ y de dos lamparitas idénticas de $6\ \Omega$, como se muestra en la figura.
- a) Si las conectás en serie, ¿qué corriente pasa por cada una?
- b) Si las conectás en paralelo, ¿qué corriente pasa por cada una?
- c) ¿En qué montaje brillan más? Justificalo con los resultados.
Dos lamparitas idénticas en serie están conectadas a una pila de $9\ \text{V}$. a) Sin conocer su resistencia, razoná cómo se reparte el voltaje entre ellas. b) ¿Cuántos…
Dos lamparitas idénticas en serie están conectadas a una pila de $9\ \text{V}$.
- a) Sin conocer su resistencia, razoná cómo se reparte el voltaje entre ellas.
- b) ¿Cuántos voltios tiene cada una?
- c) ¿Cómo cambiaría el reparto si las lamparitas fueran distintas?
A una pila de $9\ \text{V}$ le conectamos en serie lamparitas idénticas de $3\ \Omega$, agregando una cada vez. a) Calculá la corriente del circuito con una, con dos y…
A una pila de $9\ \text{V}$ le conectamos en serie lamparitas idénticas de $3\ \Omega$, agregando una cada vez.
- a) Calculá la corriente del circuito con una, con dos y con tres lamparitas.
- b) ¿Qué les pasa al brillo de las lamparitas a medida que agregamos más en serie?
- c) Explicá el resultado usando la resistencia equivalente y la ley de Ohm.
Ahora conectamos a una pila de $6\ \text{V}$ bombitas idénticas de $12\ \Omega$ en paralelo, agregando una cada vez. a) ¿Qué corriente pasa por cada bombita cuando hay…
Ahora conectamos a una pila de $6\ \text{V}$ bombitas idénticas de $12\ \Omega$ en paralelo, agregando una cada vez.
- a) ¿Qué corriente pasa por cada bombita cuando hay una, dos o tres?
- b) Calculá la corriente total que entrega la pila en cada caso.
- c) Razoná por qué la pila se agota antes cuantas más bombitas pongamos en paralelo.
Tres resistencias de $2\ \Omega$, $4\ \Omega$ y $4\ \Omega$ están en paralelo, como se muestra en la figura. a) Calculá la resistencia equivalente usando…
Tres resistencias de $2\ \Omega$, $4\ \Omega$ y $4\ \Omega$ están en paralelo, como se muestra en la figura.
- a) Calculá la resistencia equivalente usando $\frac{1}{R_{eq}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3}$.
- b) Si el conjunto se conecta a una pila de $6\ \text{V}$, ¿qué corriente total circula?
- c) Calculá la corriente de cada rama y comprobá que entre las tres suman la corriente total.
Una resistencia de $6\ \Omega$ y otra de $3\ \Omega$ se conectan en paralelo. a) Calculá la resistencia equivalente. b) Comprobá que es menor incluso que la más pequeña…
Una resistencia de $6\ \Omega$ y otra de $3\ \Omega$ se conectan en paralelo.
- a) Calculá la resistencia equivalente.
- b) Comprobá que es menor incluso que la más pequeña de las dos.
- c) Explicá, pensando en los caminos que tiene la corriente, por qué agregar una rama en paralelo siempre facilita el paso de la corriente.
Un compañero afirma: «En serie, la corriente de la pila se reparte entre las lamparitas». a) ¿Tiene razón? b) Con una pila de $12\ \text{V}$ y dos lamparitas de…
Un compañero afirma: «En serie, la corriente de la pila se reparte entre las lamparitas».
- a) ¿Tiene razón?
- b) Con una pila de $12\ \text{V}$ y dos lamparitas de $3\ \Omega$ en serie, calculá la corriente que pasa por cada una y la tensión entre los extremos de cada una.
- c) Corregí la frase de tu compañero: ¿qué es lo que se reparte en realidad en un circuito en serie?
Vas a iluminar dos maquetas con una lamparita cada una, y deben poder encenderse y apagarse por separado usando una sola pila. a) ¿Las conectarías en serie o en…
Vas a iluminar dos maquetas con una lamparita cada una, y deben poder encenderse y apagarse por separado usando una sola pila.
- a) ¿Las conectarías en serie o en paralelo? ¿Por qué?
- b) ¿Qué ventaja tiene tu elección si una lamparita se quema?
- c) ¿Qué desventaja supone para la duración de la pila? Relacionalo con la corriente total que entrega.
Volvé al principio: en la guirnalda navideña antigua las lamparitas están en serie, un solo camino, y si una se quema se corta toda la corriente. En tu casa los aparatos están en paralelo, cada uno con su rama, y por eso los demás siguen funcionando.