En un cable recto, la corriente es constante, pero el voltaje se divide.
En un circuito en serie en estado estable, la misma corriente circula a través de cada resistor. Dado que Vᵢ = IRᵢ, un resistor con una mayor resistencia presenta una mayor caída de voltaje. La suma de las caídas de voltaje en los resistores es igual al voltaje de la fuente.
Si la tensión de la fuente es V, entonces V = I(R₁ + R₂). La resistencia total es R₁ + R₂. Agregar un resistor en serie disminuirá la corriente total proveniente de la misma fuente de voltaje. La corriente disminuye, ya que es consumida por el resistor frontal y disminuye a medida que se mueve hacia el final.
En circuitos en paralelo, el voltaje es igual, y la corriente se divide.
Los resistores conectados a los mismos dos puntos reciben el mismo voltaje. La corriente en cada rama es Iᵢ = V/Rᵢ, y la corriente total que entra en el punto de conexión es la suma de las corrientes de las ramas. Los resistores más pequeños experimentan un flujo de corriente mayor.
Por lo tanto, 1/R la resistencia combinada = 1/R₁ + 1/R₂. La resistencia combinada de los dos resistores también se puede calcular como R₁R₂/(R₁ + R₂), y es menor que la resistencia de la rama más pequeña. Cuando se añade la misma fuente de voltaje DC a la rama, la corriente total aumenta, pero el voltaje de la rama existente permanece constante.
Comparar cambiando solo la forma de conexión
Estamos comparando conexiones en serie y en paralelo utilizando dos resistores idénticos y una tensión de fuente de alimentación constante. Es necesario determinar si el amperímetro está midiendo la trayectoria completa o una rama específica, para interpretar correctamente los valores de medición. Incluso con el mismo símbolo “I”, el significado puede variar dependiendo de dónde se ubique el amperímetro.
Los circuitos reales pueden mostrar una disminución en el voltaje de los terminales cuando la corriente total aumenta debido a la resistencia interna. Esta es una de las razones por las que un circuito en paralelo, modelado con una fuente de voltaje ideal, y un circuito de bombilla real pueden parecer diferentes. La fórmula subyacente utilizada aquí descarta los efectos de los cables de conexión y los instrumentos.
Relaciones y símbolos clave
R_serie = R₁ + R₂ · 1/R_paralelo = 1/R₁ + 1/R₂ · I_total = ΣI_rama
| Símbolo | Significado | Unidad |
|---|---|---|
| R_equivalente | Resistencia total vista por la fuente | Ω |
| I_total | Corriente suministrada por la fuente | A |
| I_rama | Corriente de cada rama en paralelo | A |
| V | Tensión entre dos nudos | V |
Ejemplo resuelto
Si se conectan 10 Ω y 20 Ω en serie con una fuente de 6 V, ¿qué ocurre?
En un circuito en serie, la resistencia total es de 30 Ω, la corriente es de 0.2 A y el voltaje se divide en 2 V y 4 V. En un circuito en paralelo, cada rama tiene una corriente de 0.6 A y 0.3 A, y la corriente total es de 0.9 A; la resistencia total es aproximadamente 6.67 Ω.
Errores frecuentes
- En un circuito en serie, la corriente es constante para cada resistor, pero el voltaje no necesariamente es el mismo.
- La resistencia equivalente cuando los resistores están conectados en paralelo no es simplemente la suma de las resistencias individuales.