Exercicis: Circuits en sèrie i en paral·lel

Dues bombetes estan connectades en sèrie, una darrere de l'altra, a una pila, com es mostra a la figura.

Per quina de les dues passa més corrent? Justifica la teva resposta.

Dues bombetes es connecten en paral·lel a la mateixa pila, cadascuna pel seu propi camí, com es mostra a la figura.

Què tenen en comú elèctricament: el corrent que les travessa o el voltatge entre els seus extrems? Explica-ho.

Dues resistències de $2\ \Omega$ i $3\ \Omega$ es connecten en sèrie, com es mostra a la figura.

Quant val la resistència total (equivalent) del conjunt?

En quin tipus de connexió té el corrent un únic camí possible, en sèrie o en paral·lel? I en quin es pot repartir entre diverses branques?

En una garlanda de Nadal antiga les bombetes estan en sèrie, com es mostra a la figura.

Si una es fon i el seu filament es trenca, què els passa a les altres? Explica-ho pensant en el camí que segueix el corrent.

En una maqueta, dues bombetes estan connectades en paral·lel a una pila. Si en desenrosques una, què li passa a l'altra? Raona la teva resposta.

A les cases, els endolls i els llums estan connectats en paral·lel i no en sèrie. Dóna una raó pensant en què passaria en apagar un aparell o si se n'espatllés un.

Una llanterna senzilla té una pila, un interruptor i una bombeta.

1. a) Estan connectats en sèrie o en paral·lel?
2. b) Què passa amb el corrent quan obrim l'interruptor?

Dues resistències, $R_1 = 2\ \Omega$ i $R_2 = 4\ \Omega$, es connecten en sèrie a una pila de $12\ \text{V}$, com es mostra a la figura.

1. a) Calcula la resistència equivalent.
2. b) Calcula la intensitat que recorre el circuit.
3. c) Troba amb la llei d'Ohm el voltatge entre els extrems de cada resistència i comprova que els dos voltatges sumen els $12\ \text{V}$ de la pila.

Dues resistències, $R_1 = 6\ \Omega$ i $R_2 = 12\ \Omega$, es connecten en paral·lel a una pila de $12\ \text{V}$.

1. a) Quin voltatge hi ha entre els extrems de cadascuna?
2. b) Calcula la intensitat que passa per cada branca.
3. c) Quant val el corrent total que subministra la pila?

Tres bombetes de $2\ \Omega$ cadascuna es connecten en sèrie a una pila de $12\ \text{V}$, com es mostra a la figura.

1. a) Calcula la resistència total.
2. b) Quina intensitat les travessa?
3. c) Quin voltatge té cada bombeta?

Disfoses d'una pila de $6\ \text{V}$ i de dues bombetes idèntiques de $6\ \Omega$, com es mostra a la figura.

1. a) Si les connectes en sèrie, quin corrent passa per cadascuna?
2. b) Si les connectes en paral·lel, quin corrent passa per cadascuna?
3. c) En quin muntatge brillen més? Justifica-ho amb els resultats.

Dues resistències de $4\ \Omega$ i $12\ \Omega$ estan en paral·lel. Sabent que en aquest muntatge es compleix $\frac{1}{R_{eq}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2}$, calcula la resistència equivalent del conjunt.

Dues bombetes idèntiques en sèrie estan connectades a una pila de $9\ \text{V}$.

1. a) Sense conèixer la seva resistència, raona com es reparteix el voltatge entre elles.
2. b) Quants volts té cadascuna?
3. c) Com canviaria el repartiment si les bombetes fossin diferents?

A l'aula hi ha sis tubs LED i, quan un s'espatlla, els altres continuen encesos.

1. a) Estan connectats en sèrie o en paral·lel?
2. b) Justifica la teva resposta explicant què li passa al corrent quan en falla un.

Volem mesurar el corrent total que lliura una pila en un circuit amb dues bombetes en paral·lel, com el de la figura.

1. a) On col·loquem l'amperímetre: en una de les branques o al costat de la pila, abans que el camí es divideixi?
2. b) Què mesuraria l'aparell en cadascuna d'aquestes dues posicions?

A una pila de $9\ \text{V}$ li connectem en sèrie bombetes idèntiques de $3\ \Omega$, afegint-n'hi una cada vegada.

1. a) Calcula el corrent del circuit amb una, amb dues i amb tres bombetes.
2. b) Què li passa a la brillantor de les bombetes a mesura que n'afegim més en sèrie?
3. c) Explica el resultat fent servir la resistència equivalent i la llei d'Ohm.

Ara connectem a una pila de $6\ \text{V}$ bombetes idèntiques de $12\ \Omega$ en paral·lel, afegint-n'hi una cada vegada.

1. a) Quin corrent passa per cada bombeta quan n'hi ha una, dues o tres?
2. b) Calcula el corrent total que lliura la pila en cada cas.
3. c) Raona per què la pila s'esgota abans com més bombetes posem en paral·lel.

Els dos fars d'un cotxe estan en paral·lel a la bateria de $12\ \text{V}$ i cadascun té una resistència de $6\ \Omega$.

1. a) Quants corrent passa per cada far?
2. b) Quin és el corrent total que subministra la bateria amb els dos fars encesos?
3. c) Si un far es fon, què li passa a l'altre? Justifica-ho pensant en el tipus de connexió.

Tres resistències de $2\ \Omega$, $4\ \Omega$ i $4\ \Omega$ estan en paral·lel, com es mostra a la figura.

1. a) Calcula la resistència equivalent fent servir $\frac{1}{R_{eq}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3}$.
2. b) Si el conjunt es connecta a una pila de $6\ \text{V}$, quin corrent total circula?
3. c) Calcula el corrent de cada branca i comprova que entre les tres sumen el corrent total.

Una resistència de $6\ \Omega$ i una altra de $3\ \Omega$ es connecten en paral·lel.

1. a) Calcula la resistència equivalent.
2. b) Comprova que és menor fins i tot que la més petita de les dues.
3. c) Explica, pensant en els camins que té el corrent, per què afegir una branca en paral·lel sempre facilita el pas del corrent.

Un company afirma: «En sèrie, el corrent de la pila es reparteix entre les bombetes».

1. a) Té raó?
2. b) Amb una pila de $12\ \text{V}$ i dues bombetes de $3\ \Omega$ en sèrie, calcula el corrent que passa per cadascuna i el voltatge entre els extrems de cadascuna.
3. c) Corregeix la frase del teu company: què és el que es reparteix en realitat en un circuit sèrie?

Il·luminaràs dues maquetes amb una bombeta cadascuna, i s'han de poder encendre i apagar per separat fent servir una sola pila.

1. a) Les connectaries en sèrie o en paral·lel? Per què?
2. b) Quin avantatge té la teva elecció si una bombeta es fon?
3. c) Quin desavantatge suposa per a la durada de la pila? Relaciona-ho amb el corrent total que lliura.

En un habitatge, el forn ($23\ \Omega$) i el microones ($46\ \Omega$) estan connectats en paral·lel a la xarxa de $230\ \text{V}$.

1. a) Calcula el corrent que passa per cada aparell quan funcionen alhora.
2. b) Quin corrent total entra pel circuit de la cuina?
3. c) Raona per què convé que estiguin en paral·lel i no en sèrie, pensant en el voltatge que necessita cada aparell.