4.5 Tipos de circuitos: conexiones

Por complicado que pueda llegar a ser un circuito eléctrico  solo hay dos modos básicos de conectar componentes en un circuito: conexionado en serie o conexionado en paralelo.

asociación en serie asociación en paralelo
Imagen de Rosarino en Wikimedia Commons. Licencia CC Imagen de elaboración propia

 

  • En serie, si se pone un componente detrás de otro, solo hay un único camino para el paso de la corriente. Al haber solo una rama la intensidad no ha de bifurcarse.
  • En paralelo, si se conectan los componentes formando ramas separadas, sí hay diferentes caminos para el paso de la corriente. Se aplica la misma tensión a través de cada rama. Si la resistencia de carga en cada rama es la misma, la intensidad de corriente que circula por cada rama será la misma. Por el contrario, si la resistencia en cada rama es diferente, la intensidad de corriente en cada rama será diferente. Si una rama del circuito está abierta, la corriente continuará fluyendo hacia las otras ramas.

Asociación en serie 

Resistencias serie
Imagen de elaboración propia

Se asocian en serie varias resistencias cuando se colocan una a continuación de otra, de modo que por todas ellas circula la misma intensidad de corriente.

Si miras el esquema de la derecha:

tengo tres resistencias, por cada una de ellas pasa la misma I. 

Se cumple:

La diferencia de potencial entre las resistencias en serie es la suma de las diferencias de potencial en cada resistencia. Por tanto, la diferencia de potencial será: 

 

Y si consideras la resistencia equivalente , y la resistencia equivalente será:

Actividad

La resistencia equivalente a varias resistencias asociadas en serie es igual a la suma de todas ellas.

 

La intensidad que pasa por las resistencias es la misma y se puede calcular aplicando la ley de Ohm. 

La tensión que suministrada al circuito se reparte entre cada elemento del circuito: 

 

Ejemplo o ejercicio resuelto

Resistencias_ser_probl
Imagen de elaboración propia
Dos resistencias de 25 y 35 ohmios respectivamente, se asocian en serie y se conectan a una diferencia de potencial de 6 V. ¿Cuál es el valor de la intensidad de la corriente que circula por la pila? ¿Y la diferencia de potencial entre los extremos de cada resistencia?

Asociación en paralelo 

Resistencias paralelo
Imagen de elaboración propia

Se asocian en paralelo varias resistencias cuando se conectan de modo que la diferencia de potencial aplicada es la misma en todas ellas. La corriente al llegar a la asociación se divide de modo que:

Si aplicas la ley de Ohm a cada resistencia

y la expresión anterior queda:

Es decir,

 

Actividad

El inverso de la resistencia equivalente a varias resistencias asociadas en paralelo es igual a la suma de los inversos de las resistencias asociadas.

 

La intensidad de corriente total, I, se reparte entre cada rama del circuito. Así, en el caso de haber tres ramas:  

Dado que la tensión V del generador se aplica por igual a todas las resistencias (por estar conectadas a puntos comunes),  siendo por tanto V la misma en cada rama.

 

Ejemplo o ejercicio resuelto

Problema resistecias paralelo
Imagen de elaboración propia
Dos resistencias de 25 y 35 ohmios respectivamente, se asocian en paralelo y se conectan a una diferencia de potencial de 6 V. ¿Cuál es el valor de la intensidad de la corriente que sale del generador de corriente? ¿Y por cada resistencia?

PRACTICA TÚ

Animación de Luis Ramírez en Proyecto Descartes. Licencia CC Animación de Luis Ramírez en Proyecto Descartes. Licencia CC

Las asociaciones de resistencias mixtas

(en serie y en paralelo) forman parte de los circuitos eléctricos. Para obtener la resistencia equivalente debes combinar las resistencias en pasos sucesivos.

Ejemplo o ejercicio resuelto

Asociación mixta resistencias
Imagen de elaboración propia
En el circuito de la figura, la diferencia de potencial es de 120 V y las resistencias tienen los valores, R1 = 60 Ω , R2 = 70 Ω y R3 = 50 Ω. Calcula el valor de la resistencia equivalente y la intensidad de la corriente en cada una de las resistencias.

Según lo que se quiera conseguir con la conexión, se debe emplear una conexión en serie o una en paralelo. En la siguiente tabla se resumen las conexiones de generadores (pilas) y de  receptores (se toma como ejemplo las lámparas):

  Pilas Lámparas
EN SERIE Se suministra al circuito más voltaje que si solo se emplea una pila.

No aumenta la duración de las pilas.
Por las dos circula la misma intensidad de corriente y se reparten la tensión que suministra la pila.

Cada una de ellas lucirá menos que si estuviera sola y consumirá menos potencia.
EN PARALELO Se sigue suministrando al circuito el mismo voltaje que con una sola pila.

Aumenta la duración de las pilas.
En los extremos de la conexión cae la misma tensión que si estuviese una sola lámpara.

Cada una de ellas lucirá igual que si estuviese sola y consumirá la misma potencia.

Pregunta de Elección Múltiple

Pregunta

1.¿Cómo debemos conectar varias pilas si queremos obtener más tensión que la suministrada por una sola de ellas?

Respuestas

En serie

En paralelo

Retroalimentación

Pregunta

2. ¿Cómo crees que están conectados los aparatos eléctricos en tu casa, en serie o en paralelo? (Piensa que si uno deja de funcionar, los demás siguen funcionando sin problemas)

Respuestas

En serie.

En paralelo

Retroalimentación