CIRCUITOS ELÉCTRICOS SERIE, PARALELO Y MIXTO

1. CIRCUITOS EN SERIE

    Los circuitos en serie son aquellos que disponen de dos o más operadores conectados uno a continuación del otro, es decir, en el mismo cable o conductor. Dicho de otra forma, en este tipo de circuitos para pasar de un punto a otro (del polo - al polo +), la corriente eléctrica se ve en la necesidad de atravesar todos los operadores.

   En los circuitos conectados en serie podemos observar los siguientes efectos:

A medida que el número de operadores receptores que conectamos aumenta (en nuestro caso lámparas), observaremos como baja su intensidad luminosa.

Cuando por cualquier causa uno de ellos deja de funcionar (por avería, desconexión, etc), los elementos restantes también dejarán de funcionar, es decir, cada uno de ellos se comporta como si fuera un interruptor.

   En los circuitos en serie se cumplen las siguientes condiciones:

La intensidad que circula por el circuito es siempre la misma. La resistencia total del circuito es la suma de las resistencias de

los receptores. El voltaje total del circuito es la suma de los voltajes de cada

receptor.

  Un físico muy famoso en el estudio de la electricidad y de los circuitos eléctricos fué Ohm.

  Vamos a observar ahora la construcción y el funcionamiento de un circuito en serie mediante el siguiente video:

2. CIRCUITOS EN PARALELO

    Un circuito en paralelo es aquel que dispone de dos o más operadores conectados en distintos cables. Dicho de otra forma, en ellos, para pasar de un punto a otro  del circuito (del polo - al polo +),  la corriente eléctrica dispone de varios caminos alternativos, por lo que ésta sólo atravesará aquellos operadores que se encuentren en su recorrido.          Lo podemos ver en la siguiente imagen:

  En los circuitos conectados en paralelo podemos observar los siguientes efectos:

Los operadores (en este caso lámparas) funcionan con la misma intensidad luminosa.

La desconexión o avería de un operador no influye en el funcionamiento del resto.

  Vamos a observar ahora la construcción y el funcionamiento de un circuito en paralelo mediante el siguiente video:

 En los circuitos en paralelo se cumplen las siguientes condiciones:

La intensidad que circula por el circuito no es la misma, ya que atraviesa caminos distintos.

El voltaje es el mismo en todo el circuito. La inversa de la resistencia total del circuito es igual a la suma de

las inversas de las resistencias de cada operador.

3. CIRCUITOS MIXTOS

     Los circuitos mixtos son aquellos que disponen de tres o más operadores eléctricos y en cuya asociación concurren a la vez los dos sistemas anteriores, en serie y en paralelo.

     En este tipo de circuitos se combinan a la vez los efectos de los circuitos en serie y en paralelo, por lo que en cada caso habrá que interpretar su funcionamiento.

4. CONCEPTO DE CORTOCIRCUITO

    El cortocircuito es un caso excepcional del circuito en paralelo en el que al menos uno de los caminos o recorridos posibles de la corriente eléctrica no tiene ningún receptor.

CIRCUITOS ELÉCTRICOS RESISTIVOS EN SERIE, PARALELO Y MIXTOS

Los circuitos eléctricos son representaciones graficas de elementos conectados entre sí para formar una trayectoria por la cual circula una corriente eléctrica, en la que la fuente de energía y el dispositivo consumidor de energía están conectados por medio de cables conductores, a través de los cuales circula la carga.

El circuito básico está constituido por:

        Un generador, que proporciona la diferencia de potencial. Puede ser una batería para obtener una tensión continua o un alternador para obtener una alterna.

         Un receptor o carga que es todo aparato que consume energía eléctrica. Por ejemplo, una bombilla, un horno, un televisor, una lavadora, o cualquier otro aparato que se alimente con electricidad.

         Un conductor que une eléctricamente los distintos elementos del circuito. Suele ser cable de cobre o de aluminio.

        Un interruptor como elemento de control para permitir o cortar el paso a la corriente.

Circuitos

  Circuitos en Serie

Se define un circuito serie como aquel circuito en el que la corriente eléctrica solo tiene un solo camino para llegar al punto de partida, sin importar los elementos intermedios. El voltaje total del circuito, es decir, el que proporciona la fuente de poder, será igual a la sumatoria de todos los voltajes individuales de los elementos que componen el circuito. La resistencia equivalente en un circuito eléctrico en serie es la sumatoria de los valores de cada una de las resistencias que lo integran.

Corriente Total (IT) : I entrada = I salida

Voltaje Total (VT) : es el voltaje de la fuente (Vf)

V f = VR1 + VR2

V f = (IT R1) + (IT R2)

Resistencia Equivalente ( Req ) : Req = R1 + R2

Para mejor explicación y algunos ejemplos de circuito y como resolverlos.

  Circuito en ParaleloSe define un circuito paralelo como aquel circuito en el que la corriente eléctrica se separa en cada nodo. El voltaje en un circuito en paralelo es el mismo en todos sus elementos. La corriente eléctrica total del circuito será igual a la sumatoria de todas las corrientes individuales de los elementos que lo componen. La equivalencia de un circuito en paralelo es igual al inverso de la suma algébrica de los inversos de las resistencias que lo integran, y su valor siempre será menor que

cualquiera de las resistencias existentes en el circuito.

Voltaje Total (VT): es el Voltaje de la fuente (Vf) Corriente Total (IT):

IT = I1 + I2

IT = ( Vf / R1) + ( Vf / R2 )

Resistencia Equivalente (R):

1/Req = (1/R1) + (1/R2) Req = (1 / R1 ) + ( 1 / R2 )

Cuando únicamente existen dos tipos de resistencia, se puede emplear la siguiente fórmula para calcular la resistencia equivalente:

Req = (R1) (R2) / R1 + R2

Para mejor explicación y algunos ejemplos de circuito y como resolverlos. 

  Circuito Mixto

Es una combinación de elementos tanto en serie como en paralelos. Para la solución de estos problemas se trata de resolver primero todos los elementos que se encuentran en serie y en paralelo para finalmente reducir a la un circuito puro, bien sea en serie o en paralelo.

Por ejemplo este circuito mixto, como resolverlo:

Circuito en serie

Ejemplo:

Para el circuito en serie que se muestra en la figura, calcula el valor de la corriente y el voltaje de cada una de las resistencias. Considera que cada resistencia tiene un valor de 1kΩ.

Solución:

Debido a que el circuito está conectado en serie, el voltaje de la fuente es igual a la sumatoria de los voltajes de cada resistencia, por lo tanto: