Resistencia en Serie Explicada

La resistencia en serie se refiere a la disposición de resistencias individuales una detrás de la otra en un circuito de manera que la corriente fluye a través de cada resistencia. En esta configuración, la resistencia total (R) del circuito es igual a la suma de las resistencias individuales, también conocida como la R equivalente.

Para calcular la R total en un circuito en serie, se suman las resistencias individuales de cada resistencia. La fórmula para calcular la resistencia equivalente en una conexión en serie es Rtotal = R1 + R2 + R3 + ..., donde R1, R2, R3, etc., representan las resistencias individuales de cada resistencia en el circuito.

La ley de Ohm también se aplica a los circuitos en serie, donde la corriente a través de cada resistencia es la misma, pero el voltaje a través de cada resistencia es proporcional a su R. El voltaje total a través de la combinación en serie de resistencias es igual a la suma de las caídas de voltaje a través de cada resistencia.

Es importante tener en cuenta que la R total en un circuito en serie siempre es mayor que la resistencia de cualquier resistencia individual en el circuito debido al efecto acumulativo de la R de cada resistencia.

Por otro lado, las resistencias conectadas en paralelo resultan en un circuito en paralelo. La R equivalente de un circuito en paralelo se calcula de manera diferente a una conexión en serie. En lugar de sumar las resistencias individuales, se suman los recíprocos de cada R y el valor resultante se invierte para obtener la resistencia equivalente.

R en Serie - Paralelo

Cuando colocas R en serie, sus valores ohmicos se suman aritméticamente para alcanzar el total (o neto) R.

Podemos conectar una serie de resistencias (igual a la suma de las resistencias individuales de un circuito en paralelo), todas con valores ohmicos idénticos, en conjuntos paralelos de redes en serie o conjuntos en serie de redes paralelas. Cuando hacemos cualquiera de estas cosas, obtenemos una red serie-paralela que puede aumentar enormemente la capacidad total de manejo de potencia de la red sobre la capacidad de manejo de potencia de una sola resistencia en paralelo.

Fig. 4-14. Tres resistencias en serie. 

A veces, la R equivalente única total de la combinación de circuitos en una red serie-paralela es igual al valor de cualquiera de las resistencias. Esto siempre ocurre si las ramas paralelas o las combinaciones paralelas de los componentes de conexión son todas idénticas y están dispuestas en una red llamada matriz n por n (o n x n). Eso significa que cuando n es un número entero, tenemos n conjuntos en serie de n resistencias conectadas en paralelo, o bien tenemos n conjuntos en paralelo de n resistencias conectadas en serie en el circuito. Estas dos disposiciones producen el mismo resultado práctico para los circuitos eléctricos.

Una combinación de matrices n por n de resistencias, todas con valores ohmicos idénticos y calificaciones de potencia idénticas, tendrá n2 veces la capacidad de manejo de potencia de cualquier resistencia por sí sola. Por ejemplo, una matriz serie-paralela 3 x 3 de resistencias de 2 W puede manejar hasta 32 x 2 = 9 x 2 = 18 W. Si tenemos una matriz 10 x 10 de resistencias de 1/2 W, entonces puede disipar hasta 102 x 1/2 = 50 W. Multiplicamos la capacidad de manejo de potencia de cada resistencia individual por el número total de resistencias en la matriz.

El esquema descrito anteriormente funciona solo si, pero solo si, todas las resistencias tienen valores ohmicos idénticos según la ley de Ohm y calificaciones de disipación de potencia idénticas en términos de caídas de voltaje totales cuando la suma de las caídas de voltaje a través de cada resistencia. Si las resistencias tienen valores que difieren incluso un poco entre sí, uno de los componentes probablemente absorberá más corriente de la que puede soportar, lo que provocará que se queme, sin importar la fuente de voltaje. Entonces, la distribución de corriente en la red cambiará aún más, aumentando la probabilidad de que una segunda resistencia falle, y tal vez más.

Si necesitas una resistencia que pueda manejar 50 W y cierta conexión serie-paralelo de la red podrá manejar 75 W, eso está bien. Pero no deberías "presionar tu suerte" y esperar salirte con la tuya usando una red que solo pueda manejar 48 W en la misma aplicación. Deberías permitir un margen extra, digamos un 10 por ciento sobre la calificación mínima. Si esperas que la red disipe 50W, deberías construirla para manejar 55 W o un poco más. No tienes que usar "exceso", sin embargo. desperdiciarás recursos si armaras una red que pueda manejar 500W cuando solo esperas que lidie con 50W, a menos que esa sea la única combinación conveniente que puedas hacer con las resistencias disponibles.

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