Serie y Paralelo

Experimento 5
COMBINACIONES DE RESISTENCIAS
Objetivos

1. Construir circuitos con baterías, resistencias, y cables conductores,
2. Analizar circuitos con combinaciones de resistencias en serie para verificar el
valor de su resistencia equivalente,
3. Analizar circuitos con combinaciones de resistencias en paralelo para verificar
el valor de su resistencia equivalente, y
4. Analizarcircuitos con combinaciones arbitrarias de resistencias en serie y en
paralelo para verificar el valor de su resistencia equivalente
Introducción

Los circuitos eléctricos proveen la base para la electrónica de instrumentación.
Trabajar con circuitos simples en el laboratorio, con dos o tres resistencias solamente,
conectadas en dos combinaciones posibles, y midiendo corrientes y voltajes através
de ellas, es un ejercicio necesario para familiarizar al estudiante con problemas que
enfrentará en sus posibles fuentes de trabajo, sobre todo si tiene que manejar
instrumentación eléctrica y electrónica, tan común en la industria de manufactura, y
las farmacéuticas. Los resistores son componentes básicos de circuito que limitan el
flujo de corriente que entrega una fuente de potencial, talcomo una batería, o un
generador. También controlan la diferencia de potencial nominal de dichas fuentes, si
así se desea. La ley de Ohm establece que el voltaje a través de un resistor es
directamente proporcional a la corriente que lo circula, es decir, matemáticamente
v = iR

Donde v es el voltaje que, en el Sistema Internacional se mide en voltios (V) ,
i es la corriente a través delresistor, medida en amperios (A) y R, la resistencia
medida en ohmios (Ω)
Cuando dos resistores están conectados en serie, como lo muestra el circuito
de la figura 1, la corriente que entrega la batería, por su terminal positivo, es común a
ambos ya que, para regresar al negativo, tiene que pasar por cada elemento. Podemos
decir que en un lazo cerrado de elementos en serie, la corriente es lamisma para todo

Figura 1 Circuito con dos resistencias en serie

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el circuito, sin importar cuántas resistencias tiene. En cambio, cuando la conexión es
en paralelo, como en la figura 2, lo que hay en común en las tres ramas del circuito es
el voltaje de la batería, V. También aquí podemos generalizar esta afirmación para
cualquier número de ramas, es decir, si los elementos estánen paralelo, su diferencia
de potencial será la misma para todos ellos, sin importar cuántos son
Las leyes de Kirchhoff
A reserva de verificar las leyes de Kirchhoff en el próximo experimento,
vamos a enunciarlas aquí. La primera ley, o ley de las corrientes, establece que la
suma algebraica de las corrientes que pasan por un nodo es cero. Asumimos que las
corrientes que salen de un nodo sonpositivas mientras las que entran, negativas, o
viceversa. Ver la figura 3. Esta ley es consecuencia de la conservación de la carga.
Recordemos que en el experimento de ley de Ohm habíamos mencionado que un
nodo es cualquier punto de un circuito en donde están conectados por lo menos dos
elementos básicos. En la figura 3 hay un nodo con siete ramas. En cada rama hay un
elemento básico decircuito, aunque estos no están incluidos en la figura. En este
nodo hay siete elementos de circuito conectados entre sí. La primera ley de Kirchhoff

Figura 2 Un circuito con tres ramas paralelas

implica que la suma algebraica de las siete corrientes es cero, es decir,
- i1 + i2 + i3 – i4 – i5 – i6 + i7 = 0
Note que las corrientes que entran al nodo son negativas y las que salen,
positivas.También podemos cambiar esta convención y decir, que las que entran son
positivas y las que salen, negativas. Lo que no podemos hacer es asumir que todas
tienen el mismo signo, independientemente de si entran o salen

Figura 3 El punto central es un nodo con siete ramas

La segunda ley, o ley de los voltajes, establece que la suma algebraica de las
diferencias de potencial alrededor de...