LAB5 FISICA2

CIRCUITOS EN SERIE Y PARALELO

P.L, MONTILVA REINA1 , M.V, ROJAS PAEZ J.D2, SEMPRÚN RICO3, A.E, SALAMANCA VILORIA4, V.M, TOVAR LEAL5.

Laboratorio de Física II. Facultad de Ingeniería. Universidad Rafael Urdaneta.Maracaibo, Venezuela

Extracto

“El informe se basa en la experimentación en diferentes tipos de circuitos, fijando en cada uno de estos un voltaje para realizar la medición del valor de varias resistencias junto con el voltaje e intensidad presente tanto en cada resistencia, como en el circuito completo. Se comparan los valores reales obtenidos mediante el amperímetro con los que serán calculados mediante las ecuaciones previamente conocidas en cada tipo de circuito, y en el caso del circuito serie-paralelo, dichas ecuaciones serán deducidas.”

1. INTRODUCCIÓN

Un circuito puede definirse como una red eléctrica que contiene al menos una trayectoria

cerrada. Estos pueden dividirse tomando en cuenta el tipo de configuración que se esté usando, ya

sea en serie, paralelo, o en serie-paralelo (también conocido como mixto). El presente informe se

realizará haciendo armando los circuitos antes mencionados, colocando en ellos las resistencias de la

forma que el tipo de configuración lo requiera.

Un circuito en paralelo es aquel donde los puertos de entrada de todos los dispositivos

conectados coincidan entre sí, lo mismo que sus terminales de salida. Al presentarse este tipo de

circuito, nos encontraremos con las ecuaciones que nos permitirán calcular el valor tanto del voltaje

total y la resistencia equivalente, como el valor de la intensidad presente en todo el circuito. Para el

voltaje total en dicho circuito se dice que cada resistencia tendrá siempre la misma cantidad de

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[email protected] 26201095.

voltaje que las otras, y dicho voltaje será igual al voltaje total; en el caso de la resistencia

equivalente, podremos calcular su inversa sumando el inverso del valor de cada una de las

resistencias entre sí. Esta presente también el circuito en serie, el cual es una configuración de

conexión en la que los bornes o terminales de los dispositivos se conectan secuencialmente. Al igual

que el circuito en paralelo, este cuenda con sus respectivas ecuaciones para calcular su voltaje total y

su resistencia equivalente. Para el voltaje total tenemos que será igual a la suma del voltaje presente

en cada una de las resistencias; y en cuanto a la resistencia equivalente, será la suma del valor de

cada resistencia que forma parte del circuito.

Con lo anterior, en caso de que se tenga presente un circuito en serie-paralelo, se deducirán y

combinarán las ecuaciones de cada tipo de configuración para así hacernos con las ecuaciones que

satisfagan este tipo de configuración. Se puede decir entonces, que dicha investigación tiene como

finalidad la comparación de los valores reales con los valores calculados de las diferentes variables

eléctricas, presentes en los diferentes tipos de configuración de circuito, y realizar el análisis de cada

uno de estos valores.

2. OBJETIVOS

2.1. Estudiar el comportamiento de I y V en un circuito en Serie.

2.2. Estudiar el comportamiento de I y V en un circuito en Paralelo.

2.3. Estudiar el comportamiento de I y V en un circuito en Serie-Paralelo.

3. MATERIALES

3.1. Un tablero.

3.2. 1 Fuente de poder de c.c.

3.3. 1 Multí[email protected] CI: 25830002; [email protected] CI: 20942972; [email protected] CI: 25345660; [email protected] CI: 25906491;


3.4. Conductores (cables).

4. PROCEDIMIENTOS

Una vez preparados los equipos necesarios haga lo siguiente:

4.1. Circuito con elementos en serie:

4.1.1. Seleccionar 2 resistores de valores de resistencia diferente.

4.1.2. A cada resistor, determine su valor nominal y mida su resistencia con ayuda del

óhmetro. Complete la Tabla 1.

4.1.3. Monte un circuito como el presentado en la Figura 1.

4.1.4. Establecer un VT en la fuente y medir los valores de V1 y V2 en las resistencias.

4.1.5. Medir con un amperímetro la corriente IT en el circuito.

4.1.6. Utilizar esta información para llenar la Tabla 1.

4.1.7. Los valores de la tabla 1 se calculan a través de las ecuaciones:



Voltímetro

Voltímetro

Amperímetro

+ V1 -V2

+

-

R1

R2

ITVT

Figura 1: Circuito Serie

VT = V1 + V2 + V3 + ….. + Vn

IT = I1 = I2 = I3 = ….. = In

Req = R1 + R2 + R3 = ….. + Rn

4.2. Circuito con elementos en paralelo:

4.2.1. Cambiar el circuito por un circuito del tipo representado en la Figura 2.

4.2.2. Mantener las resistencias del experimento anterior.

4.2.3. Establecer un VT en la fuente.

4.2.4. Medir con ayuda del amperímetro las corrientes I2 e I3; la suma de éstos, sebe

ser igual a IT.

4.2.5. Medir los valores de V1 y V2; éstos deben ser iguales a VT.

4.2.6. Utilizar esta información para llenar la Tabla 2.

4.2.7. Los valores de la Tabla 2 se calculan a partir de las ecuaciones:

4.3. Circuito con elementos en serie-paralelo:

4.3.1. Cambiar el circuito por un circuito del tipo representado en la Figura 3.



Voltímetro

R1 R2VT

Figura 2: Circuito Paralelo

VT = V1 = V2 = V3 = ….. = Vn

IT = I1 + I2 + I3 + ….. + In

1/Req = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 = ….. + 1/Rn

4.3.2. Manteniendo las resistencias del experimento anterior, agregar una tercera;

realice el procedimiento de determinación de valor nominal y valor medido de la resistencia nueva.

Complete la Tabla 3.

4.3.3. Establecer un VT en la fuente.

4.3.4. Medir con un amperímetro la corriente IT en el circuito.

4.3.5. Medir las corrientes I2 e I3.

4.3.6. Medir los valores de V1 y V2.

4.3.7. Utilizar esta información para rellenar la Tabla 3.

4.3.8. Determinar que ecuaciones servirán para hallar los valores calculados de la

Tabla 3.

5. RESULTADOS Y ANÁLISIS DE RESULTADOS



R1

R2VT

Figura 3: Circuito Serie-Paralelo

R3V2

V1

Tabla Resistencias

Resistencia Colores Resistencia Valor nominal Valor real

R1Naranja, Blanco,

Naranja,Sin Color.

39x103±20% 42.7x103

R2

Verde, Azul, Naranja,

Plata.56x103±10% 64.2x103

R3

Marrón, Gris, Verde,

Plata.18x102±10% 21 x102

Tabla 1

Magnitudes medidasVT

EstablecidoR1

NominalR2

Nominal R1 Medida R2 Medida V1 Medida V2 Medida IT

Medida Req Medida Req Calculada

30V39x103±20% 56x103±10% 42.7x103 64.2x103 12V 18V 2.80x10-4 106.7x103 106.9x103

Luego de haber establecido un voltaje en el circuito, y de haber hallado el valor nominal de

cada una de las resistencias, se pasa a medir el valor real de las resistencias a través del óhmetro.

Luego, se mide el voltaje que hay presente en cada resistencia; también se mide la intensidad total

presente en el circuito a través del amperímetro; y luego se mide la resistencia equivalente en todo el

circuito.

Si se desea calcular el voltaje total presente en el circuito, al tratarse de un circuito en serie,

se debe sumar el voltaje presente en cada una de las resistencias:



Al sumar el voltaje presente en cada resistencia, debe dar como resultado el voltaje total o el voltaje

establecido al momento de armar el circuito, el cual había sido de 30V y es igual al voltaje total

calculado.

Para el caso de que se desee calcular la intensidad total presente en el circuito en serie,

tenemos que la intensidad será igual en cada una de las resistencias, por lo tanto la intensidad en R1

será igual a la intensidad en R2, y también será igual a la intensidad total.

La resistencia equivalente en un circuito en serie viene dada por la suma de cada una de sus

resistencias, por lo tanto esta sería calculada de la siguiente manera:

Tabla 2

Magnitudes medidasVT

EstablecidoR1

NominalR2

Nominal R1 Medida R2 Medida VT Medida I1 Medida I2 Medida Req Medida Req Calculada

30V39x103±20% 56x103±10% 42.7x103 64.2x103 30.2 7.1x10-4 4.7x10-4 25.6x103 25.6x103



VT = V1 + V2

VT = 12V + 18V

VT = 30V

Req = R1 + R2

Req = 42.7x103 + 64.2x103

Req = 106.9x103

El voltaje establecido y las resistencias siguen siendo las mismas usadas en el circuito

anterior. Debe realizarse la medida del voltaje en cada resistencia, la intensidad total, y la resistencia

equivalente.

Para calcular el voltaje total en un circuito en paralelo, se dice que el voltaje es igual en cada

una de las resistencias, y este será igual al voltaje total:

En cuanto a la intensidad total, en un circuito en paralelo, se podrá calcular sumando la

intensidad presente en cada resistencia.

La resistencia equivalente, para calcularla en este caso, se debe sumar los inversos de cada

una de las resistencias lo cual dará como resultado el inverso de la resistencia equivalente:



VT = V1 = V2

30.2V = V1 = V2

VT = 30.2V = 30.2V

1/Req = 1/R1 + 1/R2

1/Req = 1/(42.7x103)+ 1/(64.2x103)

1/Req = 0.03890 x103

Req = 25.6x103

Tabla 3

Magnitudes medidas

VT Establecido R1

NominalR2

NominalR3

Nominal Req Medida Req Calculada

30V

39x103±20% 56x103±10% 18x102±10% 43.9x103 44.7x103

V1

MedidaV2

MedidaV3

MedidaVT

MedidaVT

Calculada

29.2 1.4 1.4 30.4 30.6

I1

MedidaI2

MedidaI3

MedidaIT

MedidaIT

Calculada

6.88x10-4 2.12x10-5 6.67x10-4 1.26x10-3 1.38x10-3

Al igual que en los circuitos anteriores se mantiene el voltaje y las resistencias, con

diferencia que para este circuito se agregará otra resistencia, denominada R3. Se debe medir el

voltaje total, la resistencia equivalente, la intensidad en cada resistencia y la intensidad total.

En este caso se está tratando un circuito en serie-paralelo, por lo tanto para calcular su

intensidad total, voltaje total o resistencia equivalente se deben combinar las conocidas ecuaciones

de circuitos en serie y circuitos en paralelo.

En el caso del voltaje total, ya que se tiene presente 3 resistencias en un circuito en serie y

paralelo se debe analizar cuales se encuentran en serie, y cuales en serie con respecto a otra

resistencia. Dada la Figura 3 se puede notar que R2 y R3 se encuentra en paralelo, por lo tanto el

voltaje en R2 será igual al voltaje en R3; se toman ambas resistencias como una sola y se pasa a

llamarla R4 y el voltaje en dicha resistencia pasa a llamarse V4:



Al realizar dicho procedimiento, se puede decir que R1 y R4 están en serie, por lo que el

voltaje total entre ambas resistencias será la suma del voltaje en cada una de ellas:

Para calcular la intensidad total se toma en cuenta los mismo criterios que se tomados para

calcular el voltaje total. Se calcula la intensidad en las resistencias que están en paralelo, la cual será

la suma de ambas y que pasara a llamarse I4, y la resistencia, al igual que en el caso anterior, será

llamada R4:



V4 = V2 = V3

V4 = 1.4V = 1.4V

V4 = 1.4V

VT = V4 + V1

VT = 1.4V + 29.2V

VT = 30.6V

I4 = I2 + I3

I4 = 2.12x10-5 + 6.67x10-4

I4 = 6.888x10-4

Ahora, se dice que R1 y R4 están en serie, con lo que podemos decir que la intensidad total es

igual a la intensidad en R1 y es igual a la intensidad en R4:

En el caso de la resistencia equivalente seguimos tomando los mismos criterios. Al estar R2 y

R3 en paralelo calculamos la suma de sus inversos para así obtener el inverso de su resistencia

equivalente que será llamada R4:

Y ahora que R1 y R4 están en serie, sumamos las resistencias entre sí para así obtener la

resistencia equivalente en el circuito en serie-paralelo:



IT = I1 = I4

IT = I1 = 6.888x10-4

I1 = 6.888x10-4

IT = 6.888x10-4

1/R4 = 1/R2 + 1/R3

1/ R4 = 1/(64.2x103)+ 1/(2.1 x103)

1/ R4 = 0.49177 x103

R4 = 2.03x103

Req = R1 + R4

Req = 42.7x103 + 2.03 x103

Req = 44.7x103

6. CONCLUSIONES

6.1. P.L, MONTILVA REINA:

6.2. M.V, ROJAS PAEZ:

6.3. J.D, SEMPRÚN RICO:

En los circuitos en serie el voltaje se divide para cada una de las cargas mientras que la

corriente en todas las cargas es la misma, por esta razón en este circuito se aprecia una carga a

continuación de otra, mientras que los circuitos en paralelo el voltaje es el mismo en todas las cargas

del circuito mientras que lo que se divide es la corriente, por esta razón se puede ver una carga al

lado de la otra. Luego de haber realizado el experimento llegue a la conclusión de que en un circuito

en serie se utiliza la mitad del cableado pero si alguna de las cargas esta desconectada o dañada el

circuito deja de funcionar por completo, por otro lado en el circuito en paralelo la corriente tiene dos

caminos y si una resistencia falla las demás no se ven afectadas, siendo esta la razón para que en la

industria esta sea la forma que más se usa. Por ejemplo, en una casa lo mejor sería un circuito en

paralelo, ya que este va a conservar el voltaje y los aparatos domésticos están diseñados para

trabajar con un voltaje en específico, si se conecta en serie el voltaje se reduce.

En cuanto al circuito Serie-Paralelo no es más que la combinación de los circuitos en serie y

en paralelo y que la forma de resolverlos es ir convirtiendo el circuito en uno en serie, así solo se

tenga que sumar y se pueda aplicar la ley del ohm (ya que para aplicarla hay que reducir el circuito a



una sola resistencia). La experiencia de esta práctica me llena de conocimiento que poder utilizar

posteriormente para complementar mis estudios en otras materias como circuito eléctricos y

electrónicos que es de gran importancia para la carrera que estoy estudiando (Ingeniería en

Computación).

6.4. A.E, SALAMANCA VILORIA:

Al haber realizado esta práctica, obtuve conocimientos sobre la configuración de un circuito

en serie, en paralelo y en serie-paralelo. Aprendí como realizar correctamente las conexiones para

permitir que cada circuito de manera correcta y a cómo medir las variables eléctricas que están

presentes dentro de un circuito.

Luego de haber realizado estas conexiones y obtenido los resultados presentes en el informe

puedo concluir que al trabajar con un circuito en serie siempre se cumplirá el voltaje total será igual

al voltaje presente en cada resistencia, mientras que en paralelo será la suma del voltaje en cada una

de ellas. En cuanto a la resistencia equivalente para el circuito en serie será calculada sumando el

valor de cada resistencia, y para el circuito en serie se sumará el inverso de cada una de estas para

así hallar el inverso de la resistencia equivalente. Y para la intensidad total, tenemos que en paralelo

se sumará la intensidad en cada resistencia y en serie cada resistencia tendrá la misma intensidad y

esta será igual a la intensidad total.

Para culminar, en cuanto al circuito en serie-paralelo se debe tomar en cuenta lo conocido los

tipos de circuitos que forman este y juntar sus ecuaciones para hallar las variables eléctricas que se

nos presentan en este tipo de circuito.



6.5. V.M, TOVAR LEAL:

En esta práctica tuve la oportunidad de poner a prueba mis conocimientos y habilidades para

poder hace un circuito eléctrico resistivo en serie y paralelo. Al hacer esto me fije como se hacen

todos los cálculos de un circuito, lo cual me ayudara en un futuro a hacerlo en mi trabajo o hasta en

mi casa lo que es mejor hacer de la manera correcta.



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