CIRCUITOS DE CC EN SERIE

CIRCUITOS DE C.C. EN SERIECIRCUITOS DE C.C. EN SERIECIRCUITOS DE C.C. EN SERIECIRCUITOS DE C.C. EN SERIE

Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino

I. OBJETIVOS

Probar que la resistencia en un circuito en serie es igual a la suma de las

resistencias parciales.

Demostrar que la intensidad de corriente es la misma es todo el

Demostrar que en un circuito en serie, la tensión aplicada, es igual a la suma

de las tensiones parciales.

II. MARCO TEORICO

En todo circuito pueden existir una o más resistencias conectadas en serie, en

paralelo, en serie- paralelo o

En un circuito en serie se cumple que:

Rt= R1+ R2+ R3+…….. Rn

Vt= V1+ V2+ V3+…….. Vn

It = I1+ I2+ I3+…….. In

CIRCUITOS DE C.C. EN SERIECIRCUITOS DE C.C. EN SERIECIRCUITOS DE C.C. EN SERIECIRCUITOS DE C.C. EN SERIE FISICA EXPERIMENTAL I


S


resistencias parciales.

Demostrar que la intensidad de corriente es la misma es todo el


de las tensiones parciales.

MARCO TEORICO


paralelo o combinaciones más complicadas.

En un circuito en serie se cumple que:

Rt= Resistencia equivalente.

Ri= Resistencia parcial

Vt= Potencial equivalente.

Vi = Potencial parcial.

It= Intensidad equivalente.

Ii= Intensidad parcial.

FISICA EXPERIMENTAL III

1


Demostrar que la intensidad de corriente es la misma es todo el circuito.



CIRCUITOS DE C.C. EN SERIECIRCUITOS DE C.C. EN SERIECIRCUITOS DE C.C. EN SERIECIRCUITOS DE C.C. EN SERIE FISICA EXPERIMENTAL III


2

APLICACIÓN APLICACIÓN APLICACIÓN APLICACIÓN DE UN CIRCUITO ELÉDE UN CIRCUITO ELÉDE UN CIRCUITO ELÉDE UN CIRCUITO ELÉCTRICOCTRICOCTRICOCTRICO

Es tan común la aplicación del circuito eléctrico en nuestros días que tal vez no le

damos la importancia que tiene. El automóvil, la televisión, la radio, el teléfono, la

aspiradora, las computadoras y videocaseteras, entre mucho s y otros son aparatos

que requieren para su funcionamiento, de circuitos eléctricos simples, combinados

y complejos. Pero ¿qué es un circuito eléctrico? Se denomina así el camino que

recorre una corriente eléctrica. Este recorrido se inicia en una de las terminales de

una pila, pasa a través de un conducto eléctrico (cable de cobre), llega a una

resistencia (foco), que consume parte de la energía eléctrica; continúa después

por el conducto, llega a un interruptor y regresa a la otra terminal de la pila.Los

elementos básicos de un circuito eléctrico son: Un generador de corriente eléctrica,

en este caso una pila; los conductores (cables o alambre), que llevan a corriente a

una resistencia foco y posteriormente al interruptor, que es un dispositivo de

control.Todo circuito eléctrico requiere, para su funcionamiento, de una fuente de

energía, en este caso, de una corriente eléctrica.

¿Qué es la corriente eléctrica?

Recibe este nombre el movimiento de cargas eléctricas (electrones) a través de un

conducto; es decir, que la corriente eléctrica es un flujo de electrones.

¿Qué es un interruptor o apagador?

No es más que un dispositivo de control, que permite o impide el paso de la

corriente eléctrica a través de un circuito, si éste está cerrado y que, cuando no lo

hace, está abierto.

Sabemos que la energía eléctrica se puede transformar en energía calorífica.

Hagamos una analogía, cuando hace ejercicio, tu cuerpo está en movimiento y



empiezas a sudar, como consecuencia de que está sobrecale

sucede con los conductores cuando circula por ellos una corriente eléctrica y el

circuito se sobrecalienta. Esto puede

ser producto de un corto circuito,

que es registrado por el fusible y

ocasiona que se queme o funda el

listón que está dentro de él,

abriendo el circuito, es decir

impidiendo el paso de corriente para

protegerte a ti y a la instalación.

en serie, en paralelo y de manera mixta, que es una combinación de estos dos

últimos. Un circuito en serie

o terminales de los dispositivos (generadores, resistencias, condensadores,

interruptores, entre otros) se conectan secuencialmente. La terminal de salida de

un dispositivo se conecta a la terminal de entrada del dispositivo siguiente.

batería eléctrica suele estar formada por varias pilas eléctricas conectadas en serie,

para alcanzar así el voltaje que se precise.

III. MATERIALES



empiezas a sudar, como consecuencia de que está sobrecalentado. Algo similar


circuito se sobrecalienta. Esto puede

ser producto de un corto circuito,

que es registrado por el fusible y

ocasiona que se queme o funda el

tá dentro de él,

abriendo el circuito, es decir

impidiendo el paso de corriente para

protegerte a ti y a la instalación. Los circuitos eléctricos pueden estar conectados


circuito en serie es una configuración de conexión en la que los bornes



ta a la terminal de entrada del dispositivo siguiente.


para alcanzar así el voltaje que se precise.

MATERIALES

Fuente de C.C.

0 – 12v


3

ntado. Algo similar


Los circuitos eléctricos pueden estar conectados


es una configuración de conexión en la que los bornes



ta a la terminal de entrada del dispositivo siguiente. Una




1 multímetro

Cables de

conexiones



1 multímetro

4 Resistencias

0.5KΩ, 1 KΩ, 1.5 KΩ, 2KΩ de

0.5KΩ

Cables de

conexiones


4

Resistencias de:

Ω, 1 KΩ, 1.5 KΩ, 2KΩ de



IV. PROCEDIMIENTO

1. MEDICIONES DE RESISTENCIAS:

1.1. Anote en la tabla I el valor de las resistencias de

colores, así como la tolerancia.

1.2. Mida el valor de cada resistencia con el óhmetro y anote en la tabla I.

RESISTENCIA Valor indicado

R1

R2

R3

R4



PROCEDIMIENTO

MEDICIONES DE RESISTENCIAS:

Anote en la tabla I el valor de las resistencias de acuerdo al código de

colores, así como la tolerancia.

Mida el valor de cada resistencia con el óhmetro y anote en la tabla I.

Tabla I

Valor indicado Tolerancia Valor medido

27 ±1.35

6800 ±34

2200 ±110

750 ±37.5

Interruptor


5

acuerdo al código de

Mida el valor de cada resistencia con el óhmetro y anote en la tabla I.

Valor medido

28

6500

2150

750



1.3 Halle la suma de los valores de las resistencias de acuerdo a lo indicado

en los códigos de colores.

1.4 Sume las resistencias halladas con el óhmetro.

1.5 Conocer las resistencias R

1.6 Con el óhmetro mida la resistencia total R

1.7 ¿Concuerda el valor anteriormente calculado con los resultados de los

procedimientos 1.3 y 1.4? Explique su respuesta.



Halle la suma de los valores de las resistencias de acuerdo a lo indicado

en los códigos de colores.

RT = 9777Ω

Sume las resistencias halladas con el óhmetro.

RT = 9428Ω

Conocer las resistencias R1, R2, R3, R4 , en serie, como en la fig. 1

Fig. 1

Con el óhmetro mida la resistencia total RT del circuito.

RT = 9850

¿Concuerda el valor anteriormente calculado con los resultados de los

procedimientos 1.3 y 1.4? Explique su respuesta.


6

Halle la suma de los valores de las resistencias de acuerdo a lo indicado

, en serie, como en la fig. 1

del circuito.

¿Concuerda el valor anteriormente calculado con los resultados de los



Estos valores son aproximados pues en 1.3 R

en 1.6 RT = 9850. Se observa que la resistencia va disminuyendo, esto se

debe a que los cables del sistema de resistencias están oxidados y no

permiten circular la energía eléctrica suficiente. Pero en teoría deben ser

igual a los valores del ítem 1.3. 1.4 y 1.6.

2 MEDICIONES DE INTENSIDADES

2.1 Conecte el circuito de la fig. 2

2.2 Cierre el interruptor, y lea el mA.

2.3 Halle usted con la ley de Ohm la resistencia total.



Estos valores son aproximados pues en 1.3 RT= 9777 Ω, RT

= 9850. Se observa que la resistencia va disminuyendo, esto se



lores del ítem 1.3. 1.4 y 1.6.

MEDICIONES DE INTENSIDADES

Conecte el circuito de la fig. 2

Fig. 2

Cierre el interruptor, y lea el mA.

I= 0,85mA.

Halle usted con la ley de Ohm la resistencia total.

RT = 10588,24 Ω


7

T= 9428Ω en 1.4 y

= 9850. Se observa que la resistencia va disminuyendo, esto se





2.4 Concuerda el valor anterior

En el ítem 1.6 RT = 9850

aproximados pues en el ítem 2.3 se ha calculado matemáticamente el valor de

la intensidad, la cual es I = 0,85mA. La cual se ha aproximado a centésimas, en

el multímetro y ello influye para que la resistencia sea mayor. En conclusión

tratándose de valores altos y considerando la tolerancia de R

quedaría: RT = 9850 + 531,5 ohmios que son equivalentes a 10558,24 ohm.

2.5 Conecte el mA entre R

2.6 Mida y anote el valor de la corriente que fluye entre R

2.7 Repita el procedimiento anterior, con el miliamperímetro conectado,

sucesivamente, en las posiciones del circuito que se indican a

continuación:



Concuerda el valor anterior con el 1.6 ¿Por qué?

= 9850Ω y en el ítem 2.3 RT = 10588,24



metro y ello influye para que la resistencia sea mayor. En conclusión

tratándose de valores altos y considerando la tolerancia de R

= 9850 + 531,5 ohmios que son equivalentes a 10558,24 ohm.

Conecte el mA entre R1 y R2 como en la fig. 3.

Fig. 3

Mida y anote el valor de la corriente que fluye entre R1y R

I1,2 = 0,85 mA

Repita el procedimiento anterior, con el miliamperímetro conectado,



8

= 10588,24Ω. Son valores



metro y ello influye para que la resistencia sea mayor. En conclusión

tratándose de valores altos y considerando la tolerancia de RT en el ítem 1.6

= 9850 + 531,5 ohmios que son equivalentes a 10558,24 ohm.

y R2

Repita el procedimiento anterior, con el miliamperímetro conectado,




9

I2,3 = 0,85 mA I3,4 = 0,85 mA I4,V = 0,85 mA

2.8 Compare los valores de la corriente en las diferentes posiciones del

circuito. ¿Son iguales?

Estos valores son equivalentes pues:

I2,3 = 0,85 mA, I3,4 = 0,85 mA, I4,V = 0,85 mA.

2.9 ¿Qué importante regla del circuito se ha probado?

Se ha probado que en un sistema de circuitos de c.c. en serie la intensidad de

corriente eléctrica es igual para cualquier resistencia, es decir la intensidad fluye

con el mismo amperaje en todo el sistema c.c. en serie.

3. MEDICIONES DE POTENCIAL ELÉCTRICO (VOLTAJES)

3.1 En el circuito de la fig. 2 (sin el mA), conectar el voltímetro en paralelo en

cada resistencia y mida su valor.

V1 =…0.69v…… V2 =…0.37v…… V3 =…0.26v…… V4 =…0.18v……

3.2 Con el voltímetro mida la tensión de la fuente de C.C.

V=…1.5v……

3.3 ¿Qué relación guardan los valores de 3.1 y 3.2?

En la experiencia realizada llegamos a la conclusión de que la suma de los

valores obtenidos al conectar el voltímetro en paralelo a cada resistencia, nos

da como resultado el valor de la tensión de la fuente de C.C.



10

3.4 ¿Qué importante regla del circuito se ha probado?

Se ha probado la regla que en todo circuito en serie la suma de los voltajes

parciales nos da como resultado el valor de la tensión de la fuente.

V. CUESTIONARIO

1. Explique dos métodos para determinar, por medición, la RT de las

resistencias conectadas en serie.

1er Método: aplicando la ley de Ohm al sistema analizado y conociendo el

valor de la fuente y la corriente que está circulando en el sistema.

2do Método: conociendo cada uno de los valores de las resistencias y

sumando dichas resistencias (Propiedad de resistencias en serie).

2. ¿Por qué ha sido necesario medir individualmente las resistencias

utilizadas en el experimento?

Para poder determinar si se cumple o no, la propiedad de circuitos en serie. A

demás sabemos que en toda medición se encuentran pequeños márgenes de

error en los valores encontrados; y por lo tanto verificar la aproximación del

valor que deseamos encontrar.

3. Demuestre, con los resultados de sus mediciones consignadas en la

tabla 1, que es posible escribir una fórmula general en función de R1,

R2, R3,…..etc. para la resistencia total en circuito en serie. Explique



11

Sabemos que en todo circuito se cumple la Ley de Ohm, es por tal motivo que

aplicaremos la definición en un circuito en serie:

En general: VTOTAL = V1+V2+V3+……+ Vn

ITOTAL = I1=I2=I3=……. =In……………(α)

Por La Ley de Ohm: =

→ =

=

+

+

+⋯+

∴ =R1+R2+R3+……+ Rn

4. ¿Cuál es la exactitud del voltímetro y del óhmetro?

Por los cálculos realizados en la presente práctica de laboratorio, no se puede

determinar con exactitud valores exactos, ya que intervienen diversos factores

(material mal utilizado, multímetro no calibrado, error humano, etc.)

5. ¿Cuál sería el efecto, si lo hubiera, sobre la resistencia total si se

intercambian las posiciones deR1, R2, R3, R4 en el circuito de la fig. 3?

El efecto sería que el voltímetro marcaría un valor que no es exacto; es decir

que no se está cumpliendo las propiedades de conexión en serie. También

podría ocurrir que al momento de la nueva conexión existieran algunas

fallas de conexión.



COMPLEMENTO AL TEMA:

RECEPTORES EN SERIE

Decimos que varios elementos

circuito van conectados en

cuando van colocados uno a

continuación del otro

primero va conectada a la entrada del

segundo, la salida del segundo a la

entrada del tercero y así sucesivamente),

de manera que por todos ellos circula la

misma intensidad de

tensión entre la entrada del primero y la

salida del último es igual a la suma de las

tensiones en cada uno de los elementos.

Por ejemplo, en el circuito de la figura

si todas las lamparitas son iguales, en

La resistencia del conjunto

las resistencias individuales

figura, al tener más resistencia las tres lámparas qu

dificultad al paso de los electrones y por eso las lámparas lucen menos.

más lámparas coloquemos en serie menos lucirán

PILAS EN SERIE Deben conectarse siempre el

sucesivamente. La tensión

tensiones de cada una de las pilas.



COMPLEMENTO AL TEMA:

RECEPTORES EN SERIE

varios elementos de un

conectados en SERIE

colocados uno a

continuación del otro (la salida del

primero va conectada a la entrada del

segundo, la salida del segundo a la

entrada del tercero y así sucesivamente),

todos ellos circula la

misma intensidad de corriente. La

entre la entrada del primero y la

es igual a la suma de las

de los elementos.

circuito de la figura, la pila de petaca da una tensión de 4,5 V;

si todas las lamparitas son iguales, en cada una habrá una tensión de 1,5 V.

resistencia del conjunto de receptores conectados en serie es igual a la suma de

resistencias individuales de cada uno de ellos. Por eso, en el circuito de la

figura, al tener más resistencia las tres lámparas que una sola, oponen más

dificultad al paso de los electrones y por eso las lámparas lucen menos.

lámparas coloquemos en serie menos lucirán.

Deben conectarse siempre el negativo de una con el positivo de la siguiente y así

tensión que proporciona el conjunto es igual a la suma de las

de cada una de las pilas.


12

, la pila de petaca da una tensión de 4,5 V;

cada una habrá una tensión de 1,5 V.

es igual a la suma de

Por eso, en el circuito de la

e una sola, oponen más

dificultad al paso de los electrones y por eso las lámparas lucen menos. Mientras

negativo de una con el positivo de la siguiente y así

igual a la suma de las



Por ejemplo, en el circuito de la figura, cada pila de petaca da una tensión de 4,5

V; con las dos en serie se estará aplicando a la lámpara

CORTOCIRCUITO

Si se produjera un cortocircuito entre los bornes del generador, al ser la resistencia

del cortocircuito pequeñísima, toda la corriente se iría por él y no circularía

ninguna corriente por los receptores en

ejemplo de la figura, al haber un cortocircuito entre los bornes de la pila, por la

lámpara no circula ninguna corriente, toda circula por el cortocircuito. Además,

esta corriente es muy elevada, por lo que la pila se

notamos que una pila está caliente, es que hay un cortocircuito entre sus bornes).



en el circuito de la figura, cada pila de petaca da una tensión de 4,5

V; con las dos en serie se estará aplicando a la lámpara una tensión de 9 V.



ninguna corriente por los receptores en paralelo con el corto



esta corriente es muy elevada, por lo que la pila se consume rápidamente (Si



13

en el circuito de la figura, cada pila de petaca da una tensión de 4,5

una tensión de 9 V.



paralelo con el corto circuito. En el



consume rápidamente (Si


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