Qué son las resistencias en serie: cómo funcionan y sus aplicaciones

Una resistencia es un componente eléctrico y electrónico pasivo de dos terminales que se utiliza para reducir el flujo de corriente y reducir los niveles de voltaje en varios circuitos. En la mayoría de los circuitos eléctricos y electrónicos, se utilizan resistencias múltiples para limitar el flujo de corriente en un circuito mediante la conexión en diferentes combinaciones como resistencias en serie o en paralelo o en combinaciones en serie y en paralelo para formar redes de resistencias más complejas. La resistencia total de las resistencias depende principalmente de sus conexiones y sus valores individuales. Este artículo proporciona una descripción general de resistencias en serietrabajar con aplicaciones.


¿Qué son las resistencias en serie?

La definición de resistencias en serie es que cuando las resistencias en un circuito están conectadas en secuencia, el flujo de corriente a través de cada resistencia será el mismo. Y la diferencia de potencial o el voltaje total en todas las resistencias conectadas es igual a la suma de los voltajes en cada resistencia. Por tanto, la suma del flujo de corriente a través de un conjunto de resistencias en una conexión en serie es la misma en todos los puntos de una conexión en serie de una red. La resistencia en el símbolo de serie se muestra a continuación.

Símbolo de resistencias en serie

Diagrama de circuito de resistencias en serie

El diagrama de circuito de las resistencias en serie se muestra a continuación. En el siguiente circuito, dos resistencias están conectadas en serie con el voltaje de la batería ‘V’. En este tipo de conexión, normalmente se conectan dos resistencias una tras otra de forma secuencial. Por lo tanto, el flujo de corriente en cada resistencia es idéntico.

El siguiente circuito muestra la resistencia igual de las dos resistencias. En una disposición en serie de resistencias, la resistencia igual puede estar dada por la suma algebraica de cada resistencia.

Conexión de dos resistencias en serie
Conexión de dos resistencias en serie

Aquí se puede derivar la ecuación para resistencias en serie.

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Los voltajes a través de las dos resistencias son V1 y V2 donde el flujo de corriente a través de ellos es el mismo.

V = V1 + V2

Una vez desarrollada la ecuación anterior, entonces

IR = IR1 + IR2 => IR = I(R1+R2)

Por lo tanto, la fórmula para las resistencias en serie es

R = R1 + R2

Resistencias en serie Caída de tensión

Cuando se aplica voltaje a un circuito en serie, entonces es equivalente a la suma de las caídas de voltaje independientes. En un circuito en serie de resistencias, la caída de voltaje a través de una resistencia es equivalente al tamaño de la resistencia.

Si queremos calcular la caída de voltaje a través de las resistencias individuales en un circuito en serie, entonces;

  • La resistencia total debe calcularse sumando cada valor de resistencia.
  • Calcule el flujo de corriente en el circuito en serie, que es similar en todas las resistencias debido a que solo hay un cable en el circuito.
  • Usando la Ley de Ohm, calcule la caída de voltaje a través de cada resistencia.

Resistencias en serie Ejemplos de problemas

Ejemplo 1: El problema de muestra para calcular la caída de voltaje en la conexión en serie de resistencias.
El circuito está diseñado con una fuente de alimentación de 12 V y dos resistencias R1 = 2 Ω y R2 = 4 Ω en serie, entonces, ¿cuál es la caída de voltaje en cada resistencia?

Circuito de caída de voltaje
Circuito de caída de voltaje

Primero, la resistencia se puede calcular sumando todas las resistencias como 2 + 4 = 6 Ω.

Después de eso, se necesita medir el flujo de corriente en un circuito como 12 V/6 Ω = 2 A.

Ahora calcule la caída de voltaje en cada resistencia usando el valor actual usando la Ley de Ohms (V = IR)

Para una resistencia de 2 Ω, la caída de voltaje V es = 2×2 = 4V

Para una resistencia de 4 Ω, la caída de tensión V es = 2×4 = 8V

Ejemplo2: Para el siguiente circuito de conexión en serie, calcule las siguientes cantidades dadas a continuación…

  • Resistencia equivalente
  • flujo de corriente
  • La caída de tensión en cada resistencia
  • La disipación de potencia en cada resistencia.
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Conocemos los valores de R1 = 10 Ω, R2 = 20 Ω y R3 = 30 Ω, Voltaje (V) = 100V.

Problema de conectar tres resistencias en serie
Problema de conectar tres resistencias en serie

Resistencia equivalente

Para calcular la resistencia equivalente, sume todos los valores de resistencia de la siguiente manera.

RT = R1 + R2 + R3

TR = 10 Ω + 20 Ω + 30 Ω

TR = 60Ω

flujo de corriente

El flujo de corriente en el circuito se puede calcular mediante los valores de resistencia y voltaje totales.

yo = G/TR

I = 100 V/60 Ω = 1,66 A

El flujo de corriente a través de las resistencias es el mismo en la conexión en serie, por lo que

Itotal = I1+I2+I3 = 1.66A

Caída de tensión en cada resistencia

La caída de voltaje en cada resistencia se puede medir usando la Ley de Ohm.

Sabemos que V = IR

Entonces sabemos los valores de I total = 1.66A

La caída de tensión en la resistencia R1 es;

V1 = I*R1 = 1,66 × 10 = 16,6 V

V2 = I*R2 = 1,66 × 20 = 33,2 V

V3 = I*R3 = 1;.66×30 = 49.8V

TV= V1+ V2 + V3

100 V = 16,6 V + 33,2 V + 49,8 V

100 V = 99,6 V

Disipación de potencia en cada resistencia

En el circuito anterior, se usan tres resistencias, de modo que la potencia que se puede calcular para tres resistencias es

P1 = V1* Itotal => 16,6 x1,66 = 27,556

P2 = V2* Itotal => 33,2 x1,66 = 55,112

P3= V3* Itotal => 49.8 x1.66 = 82.668

En un circuito en serie, el elemento de mayor resistencia consume más energía.

¿Para qué sirve una resistencia?

Una resistencia en un circuito se usa para restringir el flujo de corriente, se pueden ajustar los niveles de señal, para dividir voltajes, polarizar elementos activos, etc.

¿Las resistencias reducen la corriente o el voltaje?

Una resistencia tiene la capacidad de reducir la corriente y el voltaje cuando se conecta a un circuito. De acuerdo con la ley de Ohm, una vez que aumentan las resistencias en un circuito, la corriente disminuye. Una vez que la corriente pasa a través de las resistencias en un circuito, habrá una caída de voltaje en cada resistencia. Así, el voltaje cambia directamente con la corriente (I).

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¿Cuál es la relación entre capacitor y resistencia?

Un capacitor se usa para almacenar carga eléctrica, mientras que una resistencia se usa para limitar el flujo de corriente en un circuito.

¿Qué sucede si la resistencia y el capacitor están conectados en serie?

Si un resistor y un capacitor están conectados en serie para formar un circuito RC, el capacitor se cargará lentamente a través del resistor hasta que el voltaje alcance el voltaje de suministro.

Ventajas

los ventajas de las resistencias en serie Incluya lo siguiente.

  • Estos circuitos son simples de diseñar.
  • Funciona como regulador de corriente.
  • El flujo de corriente se detendrá si se rompe algún componente de la conexión en serie.
  • El costo es bajo en comparación con el paralelo.

Desventajas

los desventajas de las resistencias en serie Incluya lo siguiente.

  • En un circuito resistivo en serie, si solo se quema una bombilla, no hay corriente en el circuito.
  • Si se aumentan las cargas como las bombillas, las bombillas se vuelven más tenues.
  • La resistencia del circuito en serie aumenta una vez que la carga está conectada en el circuito.

Aplicaciones

los aplicaciones de resistencias en series incluyen lo siguiente.

  • Los circuitos resistivos de Las series se utilizan principalmente en circuitos de baja potencia.
  • Estos se utilizan en circuitos divisores de tensión.
  • Las conexiones de circuitos en serie se utilizan con frecuencia en equipos eléctricos.

Así, se trata de una descripción general de las resistencias en serie, trabajando con problemas de ejemplo. Las principales características de un circuito en serie son la resistencia, la corriente, la tensión y la caída de tensión. Aquí hay una pregunta para ti, ¿qué son las resistencias en paralelo?

Javired
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