Serie, paralelo y leyes de Kirchhoff
Comprende cómo se reparten tensiones y corrientes y calcula resistencias equivalentes.
Por qué importa la forma de conectar
Dos resistencias idénticas pueden producir resultados totalmente distintos según estén en serie o en paralelo. En serie comparten la misma corriente; en paralelo comparten la misma tensión. Esta es la idea que debe guiar todos los cálculos posteriores.
En una estación encontramos asociaciones por todas partes: resistencias que fijan tensiones, condensadores de filtrado, baterías combinadas y ramas que consumen corrientes diferentes.
Serie: un único camino
En serie solo existe un camino para la corriente. Por eso la misma corriente atraviesa todos los elementos. Las caídas de tensión se reparten y su suma coincide con la tensión aplicada. La resistencia equivalente es la suma de las resistencias.
Paralelo: varios caminos
En paralelo los extremos de cada rama están conectados a los mismos dos puntos, de modo que todas reciben la misma tensión. La corriente total se divide entre las ramas y luego vuelve a reunirse. Añadir una rama crea otro camino, por eso la resistencia equivalente siempre resulta menor que la resistencia más pequeña.
Para dos resistencias puede usarse Req = R1 × R2 / (R1 + R2). Si son iguales, la equivalente es la mitad de una de ellas.
Kirchhoff como contabilidad
La ley de corrientes dice que en un nodo no desaparece carga: la suma de corrientes que entran es igual a la suma de las que salen. La ley de tensiones dice que al recorrer una malla completa, las elevaciones y caídas de tensión se compensan.
Baterías en serie y paralelo
Las baterías en serie suman tensión manteniendo la capacidad en amperios-hora idealmente igual. En paralelo mantienen tensión y suman capacidad, pero solo deben conectarse así cuando sus características y estados sean compatibles.
Confusiones habituales
- En paralelo no se suman directamente las resistencias.
- La corriente es común en serie; la tensión es común en paralelo.
- Una resistencia equivalente en paralelo mayor que cualquiera de las ramas indica un cálculo erróneo.
- Las leyes de Kirchhoff no son fórmulas aisladas: expresan conservación de carga y energía.
Comprueba que lo has entendido
1. ¿Cuál es la resistencia equivalente de 100 Ω y 220 Ω conectadas en serie?
Respuesta razonada: 320 Ω. En serie las resistencias se suman: 100 + 220 = 320 Ω.
2. Dos resistencias iguales de 100 Ω se conectan en paralelo. ¿Cuál es su resistencia equivalente?
Respuesta razonada: 50 Ω. Dos resistencias iguales en paralelo equivalen a la mitad de una: 50 Ω.
3. ¿Qué magnitud es la misma en todos los componentes de un circuito serie?
Respuesta razonada: La corriente. Al existir un único camino, la misma corriente atraviesa todos los componentes en serie.
En la siguiente lección veremos cómo estas tensiones y corrientes se convierten en potencia y energía.
Cuando la termines, márcala para seguir tu progreso.
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