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8° básico · Ciencias Naturales
La energía · Los circuitos eléctricos

Circuitos en serie y en paralelo

En una guirnalda antigua de luces de Navidad, si se quema una ampolleta se apagan todas. En tu casa en Santiago, si se quema la ampolleta de tu pieza, la luz del living sigue encendida. La diferencia está en cómo están conectados: en serie o en paralelo.

Circuito en serie: un único camino

Si conectas una ampolleta a una pila, brilla con fuerza. Pero si agregas 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?

Practica★☆☆Sin empezar
Dos ampolletas 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? Justifica tu respuesta.

Dos ampolletas están conectadas en serie, una detrás de otra, a una pila, como se muestra en la figura.

pila

¿Por cuál de las dos pasa más corriente? Justifica tu respuesta.

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Practica★☆☆Sin empezar
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.

R₁ = 2 ΩR₂ = 3 Ω R total = ?

¿Cuánto vale la resistencia total (equivalente) del conjunto?

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Practica★★☆Sin empezar
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) Calcula 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.

12 VR₁ = 2 ΩR₂ = 4 Ω I = ?
  1. a) Calcula la resistencia equivalente.
  2. b) Calcula la intensidad que recorre el circuito.
  3. c) Halla con la ley de Ohm el voltaje entre los extremos de cada resistencia y comprueba que los dos voltajes suman los $12\ \text{V}$ de la pila.
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Circuito en paralelo: varios caminos

Si tienes una ampolleta encendida y conectas 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 ampolleta no se divide?

Practica★☆☆Sin empezar
Dos ampolletas 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 ampolletas se conectan en paralelo a la misma pila, cada una por su propio camino, como se muestra en la figura.

pila

¿Qué tienen en común eléctricamente: la corriente que las atraviesa o el voltaje entre sus extremos? Explícalo.

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Practica★☆☆Sin empezar
¿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?

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Practica★★☆Sin empezar
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 $12\ \text{V}$.

Esquema de circuito eléctrico con dos resistencias en paralelo conectadas a una pilaV = 12 V+−ItotalI1R1 = 6 ΩI2R2 = 12 Ω
  1. a) ¿Qué voltaje hay entre los extremos de cada una?
  2. b) Calcula la intensidad que pasa por cada rama.
  3. c) ¿Cuánto vale la corriente total que entrega la pila?
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Dónde medir la corriente: el amperímetro

Si quieres saber cuánta corriente pasa por un elemento, usas un amperímetro (o un multímetro o tester en la función de amperes). Para medir la corriente que pasa por algo, la corriente debe atravesar el instrumento: por eso el amperímetro se coloca en serie con el elemento que quieres 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.

Circuito en paralelo con dos ampolletas y dos posiciones del amperímetro: A1 junto a la pila mide la corriente total y A2 en una rama mide solo la corriente de esa rama. pila A A A₁: corriente total A₂: solo esta rama ampolleta 1 ampolleta 2
Practica★★☆Sin empezar
Queremos medir la corriente total que entrega una pila en un circuito con dos ampolletas 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 ampolletas en paralelo, como el de la figura.

ABpila
  1. a) ¿Dónde colocamos el amperímetro: en una de las ramas o junto a la pila, antes de que el camino se divida?
  2. b) ¿Qué mediría el aparato en cada una de esas dos posiciones?
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Qué pasa si se quema una ampolleta

Comparativa de avería: en serie, si se quema una ampolleta se apagan las dos porque el circuito queda abierto; en paralelo, la otra sigue encendida porque su rama continúa cerrada. SERIE: se quema una PARALELO: se quema una circuito abierto se apagan las dos la otra sigue encendida rama cortada rama cerrada
Practica★☆☆Sin empezar
En una guirnalda de luces de Navidad antigua las ampolletas están en serie, como se muestra en la figura. Si una se quema y su filamento se rompe, ¿qué les pasa a las…

En una guirnalda de luces de Navidad antigua las ampolletas están en serie, como se muestra en la figura.

quemadapila

Si una se quema y su filamento se rompe, ¿qué les pasa a las demás? Explícalo pensando en el camino que sigue la corriente.

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Practica★☆☆Sin empezar
En una maqueta, dos ampolletas están conectadas en paralelo a una pila. Si desenroscas una de ellas, ¿qué le ocurre a la otra? Razona tu respuesta.

En una maqueta, dos ampolletas están conectadas en paralelo a una pila. Si desenroscas una de ellas, ¿qué le ocurre a la otra? Razona tu respuesta.

Esquema de dos bombillas conectadas en paralelo a una pilaCIRCUITO EN PARALELOPila+−Ampolleta 1¿Qué le ocurre?Ampolleta 2Se desenrosca
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Practica★☆☆Sin empezar
Una linterna sencilla tiene una pila, un interruptor y una ampolleta. a) ¿Están conectados en serie o en paralelo? b) ¿Qué ocurre con la corriente cuando abrimos el…

Una linterna sencilla tiene una pila, un interruptor y una ampolleta.

  1. a) ¿Están conectados en serie o en paralelo?
  2. b) ¿Qué ocurre con la corriente cuando abrimos el interruptor?
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Practica★★☆Sin empezar
En la sala de clases hay seis tubos LED y, cuando uno se echa a perder, los demás siguen encendidos. a) ¿Están conectados en serie o en paralelo? b) Justifica tu…

En la sala de clases hay seis tubos LED y, cuando uno se echa a perder, los demás siguen encendidos.

  1. a) ¿Están conectados en serie o en paralelo?
  2. b) Justifica tu respuesta explicando qué le pasa a la corriente cuando falla uno.
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Por qué la instalación de una casa está en paralelo

En Chile la red domiciliaria entrega $220\ \text{V}$ a cada enchufe. Cada ampolleta, refrigerador 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 encendidos.

Instalación de una casa en paralelo: de dos conductores principales, fase y neutro, salen tres ramas independientes (living, cocina y pieza), cada una con su interruptor y su ampolleta; living y cocina están encendidos con el interruptor cerrado y la pieza apagada con el interruptor abierto. cada rama recibe el mismo voltaje de la red y se controla por separado fase neutro interruptor living: encendido interruptor cocina: encendida abierto pieza: apagada

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 enciendes 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 un disyuntor (automático) 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.

Practica★☆☆Sin empezar
En las casas, los enchufes y las ampolletas están conectados en paralelo y no en serie. Da una razón pensando en qué pasaría al apagar un aparato o al echarse a perder…

En las casas, los enchufes y las ampolletas están conectados en paralelo y no en serie. Da una razón pensando en qué pasaría al apagar un aparato o al echarse a perder uno de ellos.

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Practica★★★Sin empezar
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 $6\ \Omega$.

Esquema eléctrico de dos faros de coche conectados en paralelo a una batería de 12 V+−Batería12 VFaro 1R₁ = 6 ΩFaro 2R₂ = 6 ΩItotal = ?I₁ = ?I₂ = ?
  1. a) ¿Qué corriente pasa por cada faro?
  2. b) ¿Cuál es la corriente total que entrega la batería con los dos faros encendidos?
  3. c) Si un faro se funde, ¿qué le ocurre al otro? Justifícalo pensando en el tipo de conexión.
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Practica★★★Sin empezar
En una casa, el horno ($23\ \Omega$) y el microondas ($46\ \Omega$) están conectados en paralelo a la red de $230\ \text{V}$. a) Calcula la corriente que pasa por cada…

En una casa, el horno ($23\ \Omega$) y el microondas ($46\ \Omega$) están conectados en paralelo a la red de $230\ \text{V}$.

Esquema de circuito en paralelo con horno y microondas conectados a la red de 230 V230 VRed eléctricaItotal = ?I1 = ?HornoR₁ = 23 ΩI2 = ?MicroondasR₂ = 46 Ω
  1. a) Calcula la corriente que pasa por cada aparato cuando funcionan a la vez.
  2. b) ¿Qué corriente total entra por el circuito de la cocina?
  3. c) Razona por qué conviene que estén en paralelo y no en serie, pensando en el voltaje que necesita cada aparato.
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Más de dos resistencias y ampolletas

Cuando hay más de dos resistencias en paralelo, se suman todos los inversos, uno por rama.

Practica★★☆Sin empezar
Tres ampolletas de $2\ \Omega$ cada una se conectan en serie a una pila de $12\ \text{V}$, como se muestra en la figura. a) Calcula la resistencia total. b) ¿Qué…

Tres ampolletas de $2\ \Omega$ cada una se conectan en serie a una pila de $12\ \text{V}$, como se muestra en la figura.

12 V2 Ω2 Ω2 Ω I = ?
  1. a) Calcula la resistencia total.
  2. b) ¿Qué intensidad las atraviesa?
  3. c) ¿Qué voltaje tiene cada ampolleta?
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Practica★★☆Sin empezar
Dispones de una pila de $6\ \text{V}$ y de dos ampolletas idénticas de $6\ \Omega$, como se muestra en la figura. a) Si las conectas en serie, ¿qué corriente pasa por…

Dispones de una pila de $6\ \text{V}$ y de dos ampolletas idénticas de $6\ \Omega$, como se muestra en la figura.

Esquemas de circuitos con dos bombillas conectadas en serie y en paralelo 6 V 6 Ω 6 Ω a) 6 V 6 Ω 6 Ω b)
  1. a) Si las conectas en serie, ¿qué corriente pasa por cada una?
  2. b) Si las conectas en paralelo, ¿qué corriente pasa por cada una?
  3. c) ¿En qué montaje brillan más? Justifícalo con los resultados.
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Practica★★☆Sin empezar
Dos ampolletas idénticas en serie están conectadas a una pila de $9\ \text{V}$. a) Sin conocer su resistencia, razona cómo se reparte el voltaje entre ellas. b) ¿Cuántos…

Dos ampolletas idénticas en serie están conectadas a una pila de $9\ \text{V}$.

  1. a) Sin conocer su resistencia, razona cómo se reparte el voltaje entre ellas.
  2. b) ¿Cuántos voltios tiene cada una?
  3. c) ¿Cómo cambiaría el reparto si las ampolletas fueran distintas?
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Practica★★★Sin empezar
A una pila de $9\ \text{V}$ le conectamos en serie ampolletas idénticas de $3\ \Omega$, añadiendo una cada vez. a) Calcula la corriente del circuito con una, con dos y…

A una pila de $9\ \text{V}$ le conectamos en serie ampolletas idénticas de $3\ \Omega$, añadiendo una cada vez.

  1. a) Calcula la corriente del circuito con una, con dos y con tres ampolletas.
  2. b) ¿Qué les pasa al brillo de las ampolletas a medida que añadimos más en serie?
  3. c) Explica el resultado usando la resistencia equivalente y la ley de Ohm.
Resolver
Practica★★★Sin empezar
Ahora conectamos a una pila de $6\ \text{V}$ ampolletas idénticas de $12\ \Omega$ en paralelo, agregando una cada vez. a) ¿Qué corriente pasa por cada ampolleta cuando…

Ahora conectamos a una pila de $6\ \text{V}$ ampolletas idénticas de $12\ \Omega$ en paralelo, agregando una cada vez.

  1. a) ¿Qué corriente pasa por cada ampolleta cuando hay una, dos o tres?
  2. b) Calcula la corriente total que entrega la pila en cada caso.
  3. c) Razona por qué la pila se agota antes mientras más ampolletas pongamos en paralelo.
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Practica★★★Sin empezar
Un compañero afirma: «En serie, la corriente de la pila se reparte entre las ampolletas». a) ¿Tiene razón? b) Con una pila de $12\ \text{V}$ y dos ampolletas de…

Un compañero afirma: «En serie, la corriente de la pila se reparte entre las ampolletas».

  1. a) ¿Tiene razón?
  2. b) Con una pila de $12\ \text{V}$ y dos ampolletas de $3\ \Omega$ en serie, calcula la corriente que pasa por cada una y el voltaje entre los extremos de cada una.
  3. c) Corrige la frase de tu compañero: ¿qué es lo que se reparte en realidad en un circuito en serie?
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Practica★★★Sin empezar
Vas a iluminar dos maquetas con una ampolleta 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 ampolleta cada una, y deben poder encenderse y apagarse por separado usando una sola pila.

  1. a) ¿Las conectarías en serie o en paralelo? ¿Por qué?
  2. b) ¿Qué ventaja tiene tu elección si una ampolleta se quema?
  3. c) ¿Qué desventaja supone para la duración de la pila? Relaciónalo con la corriente total que entrega.
Resolver

Vuelve al principio: en la guirnalda antigua las ampolletas 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.

Resumen

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