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Circuitos en serie

1. UNIVERSIDAD FERMIN TORO
VICE-RECTORADO ACADÉMICO
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA DE MANTENIMIENTO MECANICO









CIRCUITOS EN SERIE


Autor: Jaime Rodríguez
Docente: Andreina Lugo
Asignatura: Laboratorio de Física II










CABUDARE, OCTUBRE 2022

2. CIRCUITOS EN SERIE


Es una configuración de conexión en la que los bornes o terminales de
los dispositivos (generadores, resistencias, condensadores, inductores,
interruptores, entre otros) se conectan sucesivamente, es decir, el terminal
de salida de un dispositivo se conecta a la terminal de entrada del
dispositivo siguiente.

Dibujo esquemático o diagrama de circuito en serie

Elementos de un circuito en serie

Los elementos que componen un circuito eléctrico en serie son los
siguientes:
 Una fuente eléctrica, en donde se origina la energía que se transmite
por el conductor.
 resistencias, que son cada uno de los dispositivos conectados a la red
eléctrica, los cuales reciben la corriente y la transforman en otro tipo de
energía: lumínica, si son bombillas, cinética, si son motores, etc.
 y conductores ideales, usualmente elaborado de un material metálico
(cobre, etc.) que va desde la fuente hasta las resistencias y viceversa,
permitiendo el flujo electrónico que es la electricidad.

3. Características de un circuito en serie

Resumiremos las tres principales características de los circuitos
eléctricos en serie que debes entender:

Corriente

La cantidad de corriente es la misma que atraviesa en todos los
componentes de un circuito en serie.

Resistencia

La resistencia total de cualquier circuito en serie es igual a la suma de
las resistencias individuales.

Tensión

La tensión total en un circuito en serie es igual a la suma de las tensiones
en cada uno de los receptores conectados en serie.

Otras Características

 Un circuito en serie tiene una sola ruta para el flujo eléctrico (corriente).
 Como la corriente es constante en todo momento del circuito, la
cantidad de voltaje utilizado por cada carga depende de la resistencia
de la carga. El mayor valor de resistencia utiliza el mayor voltaje.
 Una interrupción en cualquier parte del circuito (como una bombilla
quemada) detendrá el funcionamiento de todo el circuito.

4. ¿Cómo se mide un circuito serie?



Calculando la Resistencia Total de un circuito en serie

La resistencia total de un circuito en serie es igual a la suma de las
resistencias individuales.

RT = R1 + R2 + R3 (En el caso del diagrama de ejemplo)

Calculando la Corriente del circuito usando la Ley de Ohm

Ahora, podemos aprender a calcular la Intensidad de Corriente de un
circuito en serie.
Recuerde que la Ley de Ohm es I = V / R. Ahora modificaremos esto
ligeramente y le diremos que I = V / RT.

Calculando el voltaje en un circuito en serie utilizando la ley de
Ohm

Para este caso se despeja de la fórmula de la Ley de Ohm el voltaje, de
lo que se obtiene
V = I x RT

5. Práctica No 3 - Circuitos en Serie

Pre-Laboratorio:

1. ¿Cómo es la resistencia equivalente de una combinación en
serie, con respecto al valor de la resistencia de mayor valor?
La resistencia equivalente siempre es mayor con respecto al valor de la
resistencia de mayor valor dentro de un circuito en serie.

2. Si a un circuito en serie se agregan más resistencias en serie,
para una misma diferencia de potencial ¿Cuál es el valor de la
corriente, aumentará o disminuirá? ¿Por qué aumenta o disminuye?
Compruébelo mediante el análisis de un circuito en particular.
El valor de la corriente disminuye porque al agregar otra resistencia se
aumenta la oposición al paso de la corriente eléctrica en el circuito en serie.
Ejemplo: R1=2 ohm; R2=3 ohm; R3=2 Ohm; V=12 V
RT = 2 ohm + 3 ohm + 2 Ohm = 7 Ohm
I = V/RT donde I= 12/(2+3+2) entonces I = 12/7 = 1,7 A

SI AGREGAMOS OTRA RESISTENCIA R4 = 2 Ohm
RT = 2 ohm + 3 ohm + 2 Ohm + 2 Ohm = 9 Ohm
I = V/RT donde I= 12/(2+3+2+2) entonces I = 12/9 = 1,3 A SE OBSERVA
QUE LA INTENSIDAD DE CORRIENTE BAJA

3. Dado el circuito mostrado en la figura Nro.3, donde:

6. VT =12V, R1 =2KΩ; R2=80Ω = 0,08KΩ; R3=120Ω = 0,12KΩ
I = V/RT donde I = 12V/2,2KΩ = 5,4 mA

a. ¿Cuál es la caída de tensión en cada una de las resistencias?
V1 = I · R1 = 5,4 mA · 2KΩ = 10,8 V.
V2 = I · R2 = 5,4 mA · 0,08KΩ = 0,45 V.
V3 = I · R3 = 5,4 mA · 0,12KΩ = 0,65 V.

b. Añádale al circuito, una resistencia en serie de 5Ω y calcule
nuevamente la caída de tensión en cada una de las resistencias.
I = V/RT donde I = 12V/2,205KΩ = 5,4 mA
V1 = I · R1 = 5,4 mA · 2KΩ = 10,8 V.
V2 = I · R2 = 5,4 mA · 0,08KΩ = 0,45 V.
V3 = I · R3 = 5,4 mA · 0,12KΩ = 0,65 V.
V4 = I · R4 = 5,4 mA · 0,005KΩ = 0,027 V.

Actividades de Laboratorio

Monte el circuito de la figura Nro.1, donde valores R1 = 120Ω, R2 = 1KΩ,
R3=390Ω. Se usó el SIMULADOR Proteus 8

7. Con el Multímetro proceda a medir la resistencia equivalente del circuito.

Req = 1.5100 kΩ

Encienda la fuente y seleccione el voltaje requerido, con el multímetro
proceda a medir en cada una de las resistencias el valor de la tensión, las
corrientes y haga sus anotaciones

8. Se realizan los cálculos analógicos

a) Req = R1 + R2 + R3 donde Req = 0,12 kΩ + 1 kΩ + 0,39 kΩ = 1,51
kΩ
b) I = VT/Req donde I = 12 V/1,51 kΩ = 7,947 mA

c) V1 = I · R1 = 7,947 mA · 0,12 KΩ = 0,953 V
V2 = I · R2 = 7,947 mA · 1 KΩ = 7,947 V
V3 = I · R3 = 7,947 mA · 0,39KΩ = 3,09 V


Se concluye que, de acuerdo, con el principio de conservación de
energía, la suma del voltaje en cada uno de los resistores es igual al voltaje
aplicado en el circuito.

Esta práctica ha sido muy provechosa. Primero, se ha practicado el uso
del voltímetro y de la protoboard, en un simulador y que seguirá siendo
provechoso en nuevas prácticas que se realicen en el futuro.
Se aplicaron conocimientos de la Ley de Ohm y se ha observado cómo
la Ley se cumple perfectamente siempre que las conexiones y mediciones
son hechas correctamente.
También se aprendió a armar circuitos en serie y hacer mediciones de
voltajes, resistencias y corrientes eléctricas y a establecer relaciones entre
estos valores en base al tipo de conexión en serie. De la misma forma se
aplicaron las propiedades que fueron comprobadas como, por ejemplo, que
la corriente es la misma en cualquier elemento conectado en serie.