Los elementos que componen un circuito eléctrico se pueden conectar de muchas maneras diferentes, los más simples que se conocen dentro de esta área son los circuitos en serie y en paralelo que ocurren con frecuencia. Por lo que se quieres conocer un poco más sobre estos circuitos en específico, a lo largo de este artículo te presentamos todos los datos que debes saber.
Formula para circuitos en serie.
Circuitos en serie
Para dar inicio con el tema, podemos definir los circuitos en serie como un tipo de circuito eléctrico provisto de un único camino para la corriente, que tendrá que alcanzar a todos los bornes o terminales conectados dentro de una red de forma continua. Igualmente, los circuitos en serie, también se pueden denominar como acoplados por corriente o en cadena.
La característica principal de este tipo de circuito, es que solo cuenta con un camino en el que la corriente puede fluir. Al abrir o perforar un circuito en serie desde cualquier punto, hará que todo el circuito quede «abierto» o deje de funcionar. Como ejemplo podemos tomar el de las bombillas en cadena, las luces de los árboles de navidad más antiguos si se apaga o se quitan, hará que toda la cadena deje de funcionar hasta que se cambie el bombillo.
Corriente y Resistencia de circuitos en serie
Por otra parte, cuando se trata de la corriente, dentro de un circuito en ser, la corriente es la misma para todos los elementos. Dentro de su resistencia, podemos decir que todas las resistencias en serie son iguales a la suma de las resistencias individuales (Rs= Resistencia en serie). Asimismo, la conductancia eléctrica puede exponer una cantidad equitativa de la resistencia.
Inductores de circuitos en serie
Cuando se trata de los inductores, se sabe que estos siguen la misma ley, ya que la inductancia total (la medida de la oposición a un cambio de corriente de un inductor) de los inductores, no acoplados en serie, es igual a la suma de sus inductancias individuales. No obstante, en ciertas situaciones, es complicado evadir que los inductores próximos a este influyan entre sí, debido a que el campo magnético de un dispositivo se puede acoplar con los devanados de los cercanos a este.
Esta se define por la inductancia mutua M, como ejemplos podemos destacar que, si dos inductores están en serie, existen dos inductancias que son posiblemente equivalentes dependiendo de como los cambios magnéticos de estos dos inductores se influyen entre sí.
En caso de que hayan más inductores, la inductancia alterna entre cada uno de estos y la forma en que las bobinas se influyen entre sí complica el cálculo. Cuando se trata de un número mayor de bobinas, la inductancia combinada del total, se da gracias a la suma de todas las inductancias mutuas entre todas las bobinas, donde se incluye la inductancia mutua de cada bobina dada de la misma, a la cual se le denomina autoinducción o básicamente inductancia.
Por otro lado, tenemos los condensadores, que siguen de la misma manera dicha ley, utilizando los recíprocos. La capacidad máxima de los capacitores en serie, sería la misma al recíproco de la suma de los recíprocos de sus capacitancias individuales.
Celdas y Batería
Una batería es una colección de células electroquímicas. Si dichas celdas se encuentran conectadas en serie, el voltaje de la batería será la suma de todos los voltajes que se encuentran en la celda. Como lo puede ser, una batería de automóvil de 12 voltios, que contiene 6 celdas de 2 voltios conectadas en forma de serie.
En algunos vehículos, como lo son los camiones, cuentan con 2 baterías de 12 voltios en serie, lo que les permite alimentar el sistema de 24 voltios que este tiene.
Circuito paralelo.
Circuitos en Paralelo
Pasando ahora a conocer los circuitos en paralelo, tenemos que, si dos componentes se encuentran conectados en forma paralela, tienen la misma diferencia de potencial, entiéndase el voltaje, en cada extremo del mismo. Por lo tanto, las diferencias de potencia entre los componentes son equivalentes a la magnitud y también tienen polaridades idénticas.
La misma tensión, es aplicada a todos los elementos del circuito que se conectan de forma paralela. Siendo así que, la corriente total es la suma de todas las corrientes mediante los componentes individuales, con respecto a la ley actual conocida como Kirchhoff (dos igualdades que se enfocan en la conservación de la energía y la carga en los circuitos eléctricos).
Voltaje y resistencias
Cuando se trata de un circuito en paralelo, la tensión es la misma para todos los elementos encontrados. Cuando se trata de encontrar la resistencia total de todos los componentes, debes agregar los recíprocos de las resistencias (Ri) de cada componente y tomar el recíproco de la suma. Por lo que la resistencia total siempre será menor que el valor de la resistencia más reducida.
Inductores
Cuando se trata de inductores, siguen la misma ley, debido a que la inductancia total de los inductores no acoplados en paralelo es igual a la recíproca de la suma de los recíprocos de sus inducciones individuales. En caso de que los inductores están situados en los campos magnéticos de cada uno de esto, el enfoque no será válido debido a que la inductancia es mutua.
Celdas y Baterías
En el caso de que las celdas de una batería se conectan de forma paralela, el voltaje de la batería será igual al del voltaje de la celda, sin embargo, la corriente agregada por cada una de las celdas, será una fracción de la corriente total. Por ejemplo, si una batería comprende cuatro celdas idénticas conectadas en paralelo y entrega una corriente de 1 amperio, la corriente agregada por cada una de las celdas será de 0.25 amperios.
Aplicaciones
Una de las aplicaciones comunes del circuito en serie dentro de la electrónica de consumo, es la batería, se usan varias celdas conectadas en serie, para poder obtener un voltaje de operación conveniente. Dos celdas de Zinc que sean desechables en serie, podrían alimentar una linterna o hasta un control remoto a 3 voltios; asimismo, el paquete de baterías para alguna herramienta eléctrica de mano, podría almacenar hasta 12 celdas de iones de litio que se conectan en serie para brindarle hasta 48 voltios.
Si te ha gustado esta información sobre circuitos en serie, te invitamos a ver nuestro sitio web en donde podrás encontrar una gran variedad de información sobre tecnología que te puede interesar como Procesos tecnológicos ¿Qué es y cuales son sus fases? Igualmente, si deseas complementar esta información te dejamos el siguiente video sobre este tema.