Ejercicios: Circuitos en serie y en paralelo

Dos bombillos están conectados en serie, uno detrás del otro, a una pila, como se muestra en la figura.

¿Por cuál de los dos pasa más corriente? Justifique su respuesta.

Dos bombillos se conectan en paralelo a la misma pila, cada uno por su propio camino, como se muestra en la figura.

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

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?

¿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 una guirnalda de Navidad antigua los bombillos están en serie, como se muestra en la figura.

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

En una maqueta, dos bombillas están conectadas en paralelo a una pila. Si usted desenrosca una de ellas, ¿qué le ocurre a la otra? Razone su respuesta.

En las casas, los enchufes y las lámparas están conectados en paralelo y no en serie. Dé una razón pensando en qué pasaría al apagar un aparato o al dañarse uno de ellos.

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

1. a) ¿Están conectados en serie o en paralelo?
2. b) ¿Qué ocurre con la corriente cuando abrimos el interruptor?

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.

1. a) Calcule la resistencia equivalente.
2. b) Calcule la intensidad que recorre el circuito.
3. c) Halle con la ley de Ohm el voltaje entre los extremos de cada resistencia y compruebe que los dos voltajes suman los $12\ \text{V}$ de la pila.

Dos resistencias, $R_1 = 6\ \Omega$ y $R_2 = 12\ \Omega$, se conectan en paralelo a una batería de $12\ \text{V}$.

1. a) ¿Qué voltaje hay entre los extremos de cada una?
2. b) Calcule la intensidad que pasa por cada rama.
3. c) ¿Cuánto vale la corriente total que entrega la batería?

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

1. a) Calcule la resistencia total.
2. b) ¿Qué intensidad las atraviesa?
3. c) ¿Qué voltaje tiene cada bombilla?

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

1. a) Si las conecta en serie, ¿qué corriente pasa por cada una?
2. b) Si las conecta en paralelo, ¿qué corriente pasa por cada una?
3. c) ¿En qué montaje brillan más? Justifíquelo con los resultados.

Dos resistencias de $4\ \Omega$ y $12\ \Omega$ están en paralelo. Sabiendo que en este montaje se cumple $\frac{1}{R_{eq}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2}$, calcule la resistencia equivalente del conjunto.

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

1. a) Sin conocer su resistencia, razone cómo se reparte el voltaje entre ellas.
2. b) ¿Cuántos voltios tiene cada una?
3. c) ¿Cómo cambiaría el reparto si las bombillas fueran distintas?

En el aula hay seis tubos LED y, cuando uno se daña, los demás siguen encendidos.

1. a) ¿Están conectados en serie o en paralelo?
2. b) Justifique su respuesta explicando qué le pasa a la corriente cuando falla uno.

Queremos medir la corriente total que entrega una pila en un circuito con dos bombillos en paralelo, como el de la figura.

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?

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

1. a) Calcule la corriente del circuito con una, con dos y con tres bombillas.
2. b) ¿Qué les pasa al brillo de las bombillas a medida que añadimos más en serie?
3. c) Explique el resultado usando la resistencia equivalente y la ley de Ohm.

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

1. a) ¿Qué corriente pasa por cada bombilla cuando hay una, dos o tres?
2. b) Calcule la corriente total que entrega la pila en cada caso.
3. c) Razone por qué la pila se agota más rápido cuantas más bombillas pongamos en paralelo.

Los dos faros de un carro están en paralelo a la batería de $12\ \text{V}$ y cada uno tiene una resistencia de $6\ \Omega$.

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? Justifíquelo pensando en el tipo de conexión.

Tres resistencias de $2\ \Omega$, $4\ \Omega$ y $4\ \Omega$ están en paralelo, como se muestra en la figura.

1. a) Calcule la resistencia equivalente usando $\frac{1}{R_{eq}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3}$.
2. b) Si el conjunto se conecta a una pila de $6\ \text{V}$, ¿qué corriente total circula?
3. c) Calcule la corriente de cada rama y compruebe que entre las tres suman la corriente total.

Una resistencia de $6\ \Omega$ y otra de $3\ \Omega$ se conectan en paralelo.

1. a) Calcule la resistencia equivalente.
2. b) Compruebe que es menor incluso que la más pequeña de las dos.
3. c) Explique, 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 los bombillos».

1. a) ¿Tiene razón?
2. b) Con una pila de $12\ \text{V}$ y dos bombillos de $3\ \Omega$ en serie, calcule la corriente que pasa por cada uno y el voltaje entre los extremos de cada uno.
3. c) Corrija la frase de su compañero: ¿qué es lo que se reparte en realidad en un circuito en serie?

Usted va a iluminar dos maquetas con un bombillo cada una, y deben poder encenderse y apagarse por separado usando una sola pila.

1. a) ¿Los conectaría en serie o en paralelo? ¿Por qué?
2. b) ¿Qué ventaja tiene su elección si un bombillo se quema?
3. c) ¿Qué desventaja supone para la duración de la pila? Relaciónelo con la corriente total que entrega.

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

1. a) Calcule 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) Razone por qué conviene que estén en paralelo y no en serie, pensando en el voltaje que necesita cada aparato.