Calculadora de Resistencias en Serie

La calculadora de resistencias en serie encuentra la resistencia total de cualquier número de resistencias conectadas de extremo a extremo y, cuando agrega un voltaje de suministro, también resuelve la corriente del circuito compartida, el voltaje que cae a través de cada resistencia (el divisor de voltaje) y la potencia que disipa cada resistencia. Un diagrama de circuito animado y una barra de división de voltaje proporcional facilitan ver exactamente lo que hace una cadena en serie.

¿Qué es un circuito de resistencias en serie?

Las resistencias están en serie cuando se unen de extremo a extremo de modo que solo hay un camino continuo para que fluya la corriente. La corriente que sale de la fuente de energía pasa a través de la primera resistencia, luego la segunda, luego la tercera, y así sucesivamente antes de regresar a la fuente. Debido a que hay un solo camino, la misma corriente fluye a través de cada componente y las resistencias individuales se suman para formar una resistencia total mayor.

Fórmula de resistencias en serie

La resistencia total de las resistencias en serie es simplemente la suma de los valores individuales:

Si se conecta un voltaje de suministro \(V\) a través de la cadena, la Ley de Ohm da la única corriente compartida por todas las resistencias:

Cada resistencia luego deja caer una porción del voltaje de suministro en proporción a su resistencia; esta es la regla del divisor de voltaje:

Y la potencia disipada por cada resistencia, más la potencia total entregada por la fuente:

Propiedades clave de un circuito en serie

• La resistencia se suma: El total siempre es mayor que la resistencia individual más grande.
• La corriente es compartida: Exactamente la misma corriente fluye a través de cada resistencia.
• El voltaje se divide: El voltaje de suministro se divide entre las resistencias en proporción a su resistencia, y todas las caídas se suman al voltaje de la fuente.
• La potencia también se divide: La resistencia más grande deja caer la mayor cantidad de voltaje y disipa la mayor cantidad de potencia.
• El orden no importa: Reorganizar las resistencias no cambia la resistencia total, la corriente o ninguna caída de voltaje.

Resistencias en serie vs en paralelo

Ejemplo resuelto

Supongamos que tres resistencias (470 Ω, 330 Ω y 220 Ω) se conectan en serie a través de una fuente de 12 V.

• Resistencia total: \(470 + 330 + 220 = 1020\ \Omega\)
• Corriente: \(I = 12 / 1020 = 0.01176\ \text{A}\) (alrededor de 11.76 mA)
• Voltaje a través de la resistencia de 470 Ω: \(0.01176 \times 470 = 5.53\ \text{V}\)
• Las tres caídas (5.53 V + 3.88 V + 2.59 V) se suman a 12 V.

Usos comunes de las resistencias en serie

• Divisores de voltaje: Producir un voltaje de referencia más pequeño a partir de un suministro mayor.
• Limitación de corriente: Agregar resistencia en serie con un LED o sensor para mantener la corriente segura.
• Alcanzar valores no estándar: Combinar valores de resistencia estándar para alcanzar una resistencia objetivo.
• Aumentar la potencia nominal: Dividir el voltaje entre varias resistencias para que cada una maneje menos potencia.

Cómo usar esta calculadora

1. Ingrese cada valor de resistencia: Escriba la resistencia de cada resistencia y elija su unidad (Ω, kΩ o MΩ). Use el botón ➕ para agregar más resistencias o el botón ✕ para eliminar una.
2. Agregue un voltaje de suministro (opcional): Ingrese el voltaje de suministro para calcular también la corriente, la caída de voltaje de cada resistencia y la potencia disipada.
3. Haga clic en Calcular: La herramienta calcula la resistencia total y el análisis completo del circuito al instante.
4. Revise los resultados: Explore el diagrama de circuito animado, la barra de división de voltaje, la tabla de desglose por resistencia y el tutorial paso a paso de la fórmula.

Preguntas frecuentes

¿Cómo consigo un valor de resistencia que no tengo?

Conecte resistencias comerciales en serie: sus valores se suman. Introduzca las que ya tiene y el valor que necesita como Total deseado. La calculadora indica cuánto falta, el valor E12 o E24 más cercano y la mejor pareja de valores comerciales para completar la diferencia, con el error de cada opción.

¿Qué potencia puede soportar cada resistencia en serie?

La misma corriente pasa por todas las resistencias, así que cada una disipa I al cuadrado por R. Introduzca la tensión de alimentación y seleccione la potencia nominal de sus componentes (por ejemplo, 1/4 W). Se avisará cuando una resistencia supere la mitad de su potencia nominal, margen habitual, o la potencia nominal completa.

¿Cómo se calculan las resistencias en serie?

Las resistencias en serie se suman, por lo que la resistencia total es simplemente la suma de todas las resistencias individuales: R_total = R₁ + R₂ + … + Rₙ. Como se suman, el total siempre es mayor que la resistencia individual más grande en la cadena.

¿La corriente es la misma para las resistencias en serie?

Sí. Un circuito en serie solo tiene un camino para que fluya la carga, por lo que exactamente la misma corriente pasa a través de cada resistencia. La encuentra con la Ley de Ohm: I = V dividido por R_total, donde V es el voltaje de suministro.

¿Cómo se divide el voltaje entre las resistencias en serie?

Cada resistencia deja caer una parte del voltaje de suministro en proporción a su resistencia. La caída en la resistencia i es Vi = I × Ri = V × (Ri / R_total). Todas las caídas de voltaje individuales se suman al voltaje de suministro total, razón por la cual una cadena en serie se denomina divisor de voltaje.

¿Cuál es la diferencia entre resistencias en serie y en paralelo?

En serie, las resistencias se conectan de extremo a extremo, por lo que sus resistencias se suman y el total aumenta. En paralelo, las resistencias comparten los mismos dos nodos, por lo que la resistencia total disminuye y siempre es menor que la resistencia más pequeña. Los circuitos en serie comparten corriente y dividen voltaje; los circuitos en paralelo comparten voltaje y dividen corriente.

¿Cómo calculo la potencia disipada por cada resistencia?

Una vez que conoce la corriente I, la potencia disipada por la resistencia i es Pi = I² × Ri, y la potencia total entregada por la fuente es P = V × I. Use la potencia total para verificar que sus resistencias estén clasificadas para el calor que deben soportar.

¿Importa el orden de las resistencias en serie?

No. La resistencia total, la corriente y la caída de voltaje y potencia de cada resistencia dependen solo de los valores de resistencia, no del orden en que aparecen en la cadena. Reorganizar las resistencias en serie no cambia el comportamiento del circuito.

¿Cómo cambia el voltaje de salida de un divisor de voltaje cuando se conecta una carga?

Una carga conectada en paralelo con una parte del divisor queda en paralelo con esa resistencia, reduce la resistencia efectiva y modifica el voltaje de salida. Por ejemplo, una resistencia inferior de 1 kΩ en un divisor pasa a ser de 500 Ω si se conecta una carga de 1 kΩ en paralelo con ella. El cálculo de división con resistencias en serie de la calculadora describe la cadena sin carga, así que, si la carga consume una corriente considerable, incluya su efecto en un cálculo más completo del circuito.

¿Qué ocurre si una resistencia de una cadena en serie falla y queda abierta?

Una falla abierta interrumpe el único camino de corriente, de modo que la corriente deja de circular por toda la cadena en serie y los componentes siguientes se quedan sin alimentación. Una resistencia en cortocircuito produce el efecto opuesto: queda puenteada, disminuye la resistencia total y cambian las caídas de voltaje y la corriente. Si el circuito se comporta de forma inesperada, apáguelo antes de revisar los componentes y use un multímetro para comprobar la continuidad y la resistencia.

¿Cómo calculo la corriente que circula por resistencias de 1 kΩ y 2 kΩ en serie con 12 V?

Sume las resistencias para obtener 3 kΩ y divida el voltaje de alimentación entre el total: 12 V ÷ 3,000 Ω = 0.004 A, es decir, 4 mA. Por ambas resistencias circula la misma corriente. La caída de voltaje es de 4 V en la resistencia de 1 kΩ y de 8 V en la de 2 kΩ; ambas suman los 12 V de alimentación. Este cálculo supone una fuente ideal y que no hay otras cargas en el circuito.

Recursos adicionales

• Circuitos en serie y paralelo - Wikipedia
• Divisor de voltaje - Wikipedia
• Ley de Ohm - Wikipedia