Circuito en serie

Circuito en serie

Los circuitos en serie son empleados para realizar un solo recorrido para la corriente eléctrica desde y hacia la fuente. Por lo tanto, si hay algún error o fallo dentro de la cadena de transmisión, se producirá una interrupción completa en todo el flujo eléctrico del circuito. Se caracteriza por tener siempre la misma corriente y la resistencia aumenta a medida que se agrega un nuevo dispositivo.

En pocas palabras, todos los componentes de un circuito en serie son conectados de extremo a extremo. Es usado para construir lámparas, congeladores, refrigeradores y otros aparatos. Es importante conocer sus elementos para así comprender su funcionamiento, como así también, el objetivo de resaltar los aspectos más relevantes de un circuito en serie.

Concepto

Un circuito en serie es aquel circuito que tienes más de una resistencia, pero solo posee una vía por la cual fluyen los electrones (la electricidad). Esta corriente se mueve de un extremo a otro, sin ramificaciones, a través de las distintas resistencias que posea el circuito. Todos sus componentes se conectan sucesivamente, por lo tanto, el terminal de salida  se conecta al terminal de entrada del componente siguiente.

Características

Características de un circuito en serie
Los circuitos en serie poseen diversas características
que los hacen únicos y diferenciables de los demás. Entre las principales es posible encontrar:

  • La cantidad de corriente es la misma que pasa en todos los componentes.
  • Posee una sola ruta para el flujo eléctrico.
  • La cantidad de voltaje utilizado por cada carga dependerá de la resistencia de la carga. El mayor valor de voltaje requerirá el mayor valor de resistencia.
  • Una interrupción en uno de los componentes del circuito y se detendrá todo su funcionamiento.
  • Los alambres que vinculan a los elementos del circuito no brindan resistencia a la corriente.
  • A mayor resistencia, menor intensidad.
  • No importa la posición del interruptor.
  • La resistencia total es igual a la suma de las resistencias individuales.
  • La tensión total es igual a la suma de las tensiones en cada uno de los dispositivos conectados en serie.
  • Los elementos no son independientes. Los componentes deben funcionar todos de manera simultánea, o no funcionará ninguno.

Componentes

Los componentes de un circuito en serie son elementos que forman parte de su funcionamiento. Entre ellos, es necesario resaltar los siguientes:

  • Fuente eléctrica: es el punto de partida en el que se produce la energía que es transmitida al conductor.
  • Conductores: son materiales metálicos (generalmente cobre) que va desde la fuente eléctrica hasta la resistencia y viceversa. Estos componentes son los que permiten el flujo eléctrico.
  • Resistencias: son todos los dispositivos conectados al circuito, los cuales reciben la corriente y transforman la energía de acuerdo al receptor conectado, bien sea bombillos (energía lumínica) o motores (energía cinética).

Ejemplos de usos

Usos de los circuitos en serie
Los circuitos en serie son aplicados a distintos ámbitos tanto industriales como domésticos. Por lo tanto, es muy sencillo encontrar ejemplos de aquellos equipos y artefactos que utilizan un circuito en serie para su funcionamiento:

  • Luces de navidad.
  • Calentadores de agua.
  • Lámparas de escritorio.
  • Congeladores y refrigeradores.
  • Componentes electrónicos.
  • Bomba de agua de pozo.
  • Maquinarias de riesgo.

Diferencias con un circuito en paralelo

Diferencia entre un circuito en serie y un circuito paralelo
Su principal diferencia es el flujo sostenido de la corriente eléctrica
. Los componentes de los circuitos paralelos son independientes, por lo tanto, si hay una interrupción, no afectará el funcionamiento de los demás elementos. Caso contrario a lo que sucede en los circuitos en serie, puesto que todos sus componentes dependen uno del otro para producir electricidad. Si uno se detiene, se interrumpe por completo el circuito.

Por otra parte, ambos circuitos utilizan fórmulas contrarias. Mientras que en el circuito paralelo el voltaje es igual en cualquier punto, el voltaje en los circuitos en serie es la suma de cada voltaje individual. Asimismo, los circuitos paralelos poseen múltiples caminos (ramas) que conducen electricidad, pero el circuito en serie solo tiene uno. Por lo tanto, los circuitos paralelos son más fáciles de reparar que los circuitos en serie.

Fórmulas

Para entender el funcionamiento de este tipo de circuitos, es necesario conocer su voltaje, resistencia, inductancia, intensidad y demás factores. En vista de ello, es importante conocer cada una de las fórmulas para calcular los diferentes componentes de un circuito en serie.

Voltaje

El voltaje en un circuito en serie es igual a la suma de las caídas de voltaje individuales. Por lo tanto, su fórmula es la siguiente:

Vf = V1 + V2 + V3… + Vn, donde “n” es la cantidad de voltajes individuales que estén conectados al circuito. ​

Intensidad de corriente

La corriente en un circuito en serie es igual en todos sus puntos. Las cargas circulan juntas a través de los cables del circuito eléctrico, avanzando al mismo ritmo en todos sus componentes. De igual forma, la velocidad a la que fluye la carga eléctrica es igual en todas partes. Matemáticamente, la fórmula se describe de la siguiente manera:

It = I1 = I2 = I3… In.

Resistencia total

La resistencia total en un circuito en serie es igual a la suma de las resistencias individuales. Para calcular el amperaje, es necesario calcular la resistencia total del circuito. Esto se realiza con la suma de todos y cada uno de los valores individuales de las resistencias eléctricas en serie. Su fórmula es:

R1 + R2 + R3 = RT.

Capacitancia

Se puede encontrar la capacitancia total de un circuito en serie al sumar los recíprocos o inversas de las capacitancias individuales y calcular la inversa del resultado. En vista de ello, la capacitancia total será menor que la capacitancia de cualquier elemento en el circuito. La fórmula a emplear es la siguiente:

1/Ct = 1/C1 + 1/C2 +1/C3… + 1/Cn.

Inductancia

Cuando los inductores están conectados en serie, la inductancia total es la suma de las inductancias de los inductores individuales.

Ley de Ohm

Georg Ohm fue quien descubrió que el flujo de corriente a través de un conductor está directamente relacionado con la resistencia y la tensión. Esto significa que, al multiplicar la corriente y la resistencia en un circuito, se puede encontrar la tensión. Algunas fórmulas para calcular esto son las siguientes:

  • V = I x R.
  • R =V / I.
  • I =V / R.

V” significa voltaje, “I” es la corriente o intensidad de la corriente y “R” es resistencia. Al obtener cada componente, solo se deben sustituir los valores de la fórmula para encontrar el cálculo requerido.

Ley de Ohm

En conclusión, el uso de los circuitos en serie es necesario para la creación de diversos aparatos electrodomésticos. A pesar de ser un circuito radical con dependencia, es útil alcanzar un determinado voltaje a través de la conexión de dos o más cargas en un interruptor común.

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