Estudie también ejemplos de resistencias en paralelo y ejemplos de resistencias en serie.
Material de resistencia en serie
Si las resistencias se conectan como se muestra en el diagrama anterior, están conectadas en serie. Dichas resistencias pueden ser componentes resistivos, lámparas u otros dispositivos aislantes eléctricos.
La carga eléctrica (Q) es constante, de modo que la carga eléctrica que pasa por la resistencia 1 (R 1 ) = la carga eléctrica que pasa por la resistencia 2 (R 2 ) = la carga eléctrica que pasa por la resistencia 3 (R 3 ). La corriente eléctrica (I) es la carga eléctrica que fluye durante un cierto intervalo de tiempo (I = Q/t), por lo tanto, la corriente eléctrica que pasa por la resistencia 1 (I 1 ) = la corriente eléctrica que pasa por la resistencia 2 (I 2 ) = la corriente eléctrica que pasa por la resistencia 3 (I 3 ). Matemáticamente, la corriente eléctrica total (I) = I 1 = I 2 = I 3.
Por otro lado, el voltaje eléctrico (V) disminuye cuando la carga eléctrica se mueve a través de cada resistencia. El voltaje eléctrico, también llamado diferencia de potencial eléctrico, es la energía potencial eléctrica por unidad de carga eléctrica. El voltaje eléctrico disminuye porque la energía eléctrica se utiliza en cada resistencia eléctrica. Por lo tanto, el voltaje eléctrico total (V) es igual a la suma de los voltajes eléctricos en cada resistencia. Matemáticamente, el voltaje eléctrico total (V) = V 1 + V 2 + V 3 . V = IR de modo que la ecuación del voltaje eléctrico total V = IR 1 + IR 2 + IR 3 . La corriente eléctrica que fluye en cada resistencia es la misma, por lo que esta ecuación cambia a V = I (R 1 + R 2 + R 3 ).
Con base en la ecuación anterior, se concluye que la resistencia eléctrica total (R) o la resistencia de reemplazo de la resistencia eléctrica conectada en serie es igual a la suma de cada resistencia eléctrica, matemáticamente R = R 1 + R 2 + R 3 . Si solo hay dos resistencias conectadas en serie, el valor de la resistencia de reemplazo (R) = R 1 + R 2 . Si hay cuatro resistencias conectadas en serie, el valor de la resistencia de reemplazo (R) = R 1 + R 2 + R 3 + R 4 . De igual manera, si hay cinco o más resistencias conectadas en serie.
Ejemplo de problema con resistencias en serie:
1. Dados R₁ = 2 Ω, R₂ = 3 Ω y R₃ = 4 Ω, y conectados en serie, ¿cuál es el valor de la resistencia de reemplazo? (Ω = Ohmio).
Discusión
R = R 1 + R 2 + R 3 = 2 + 3 + 4 = 9 Ω.
Este resultado demuestra que el valor de la resistencia de reemplazo es mayor que el valor de la resistencia de cada resistor conectado en serie.
2. Dos resistencias R 1 = 50 Ω y R 2 = 50 Ω están conectadas en serie y conectadas a una batería de 12 voltios. Determine (a) la resistencia equivalente y (b) la corriente eléctrica que pasa a través de cada resistencia.
Discusión
(a) R = R1 + R2 = 50 Ω + 50 Ω = 100 Ω.
(b) I = V / R = 12 voltios / 100 Ω = 0,12 amperios
