Circuito serie
En el esquema de la figura se muestra un circuito conectado en serie. En este circuito se conecta cada componente uno a continuación de otro.
En el circuito serie la corriente que circula por él sólo tienen un camino por recorrer, por tanto la intensidad es la misma en todo el circuito. La misma intensidad circula por R1, R2 y R3 así como la misma corriente entrega el generador de C.C.
Si aplicamos la ley de Ohm a cada resistencia del circuito se tiene:
U1=R1*I
U2=R2*I
U3=R3*I
La tensión que se aplica al circuito se reparte entre las resistencias. El generador de C.C. proporciona una tensión que es la suma de las distintas tensiones en extremos de las resistencias:
Ut=U1+U2+U3
Podemos representar el circuito serie por uno equivalente que englobe a todas las resistencias. La resistencia de este circuito equivalente es lo que se denomina resistencia total del circuito. Si en este circuito aplicamos la ley de Ohm se tiene:
Ut=Rt*I
Como:
Ut=U1+U2+U3
Sustituyendo en cada término:
Rt*I=R1*I+R2*I+R3*I
Dividiendo por la intensidad:
Rt=R1+R2+R3
En un circuito serie se cumple que la resistencia total del circuito es igual a la suma de las resistencias que hay en el circuito.
En nuestro ejemplo:
Rt=70+20+30=120W
La intensidad en un circuito serie es la misma en todo el circuito como ya se ha dicho.
I=Ut/Rt
En nuestro ejemplo:
I=240/120=2 A
La tensión que hay en cada resistencia se puede calcular aplicando la ley de Ohm:
En nuestro ejemplo:
U1=70*2=140V
U2=20*2=40V
U3=30*2=60V
La tensión que se aplica al circuito se reparte entre las resistencias como ya se ha dicho anteriormente, cumpliéndose que:
Ut=U1+U2+U3 Ut=Rt*I
Podemos comprobarlo en el ejemplo que se está resolviendo:
Ut=140+40+60=240 V (que es la tensión total aplicada)
Ut=120*2=240 V
La potencia consumida en el circuito es la suma de las potencias consumidas por cada resistencia
Pt=P1+P2+P3
Pt=Ut*I
Pt=Ut2/Rt
Pt=Rt*I2
En el ejemplo:
P1=R1*I2=70*22=280W
P2=R2*I2=20*22=80W
P3=R3*I2=30*22=120W
Pt=280+80+120=480W
En el caso particular de tener N resistencias iguales conectadas en serie:
Rt=N*R
I=Ut/Rt
Ur=R*I (La tensión en extremos de cada resistencia es la misma)
Pr=Ur*I Pr=Ur2/Rt Pr=R*I2
(La potencia consumida por cada resistencia es la misma)
Pt=Rt*I2 Pt=N*Pr
Donde N es el número de resistencias iguales conectadas en serie.
