A circuito en serie tiene un solo camino para que viajen las corrientes eléctricas. En este tipo de circuito, todos los diferentes componentes del circuito están vinculados en una sola rama o ruta del circuito.
Este artículo discutirá en detalle diferentes ejemplos de circuitos en serie básicos como:
Resistencia en serie
Suponga que hay más de un resistor vinculado en una combinación de circuito en serie. En una combinación en serie, la resistencia está vinculada de tal manera que la terminal de una resistencia está conectada a la terminal de la siguiente resistencia, lo que da como resultado una sola ruta para que fluya la corriente.
El valor de la resistencia aumenta con el número creciente de resistencias en combinación en serie. La magnitud de la corriente a través de cada resistor permanece constante, donde la caída de voltaje o potencial en cada resistor depende de la magnitud de la resistencia de cada resistor.
Si las resistencias vinculadas en la serie tienen valores idénticos, entonces la caída de potencial a través de las resistencias individuales será idéntica, ya que la corriente que fluye a través de cada resistencia es la misma.
La resistencia equivalente representa el efecto de resistencia general de las resistencias en la combinación en serie.
Condensadores en serie
Suponga que hay más de un capacitor conectado de tal manera que el terminal de un capacitor está vinculado al terminal del siguiente capacitor, lo que da como resultado un solo camino para que fluya la corriente.
La capacitancia general disminuye a medida que aumenta el número de capacitores en una combinación en serie.
Como la magnitud de la corriente a través de cada capacitor es la misma, la carga almacenada por cada capacitor será la misma independientemente del valor de la capacitancia del capacitor. Al mismo tiempo, la caída de potencial en cada capacitor dependerá del valor de la capacitancia de cada capacitor.
Inductor en serie
Suponga que hay más de un inductor conectado en una combinación en serie de tal manera que un terminal del inductor está conectado a otro terminal del inductor, lo que da como resultado un solo camino para que fluya la corriente.
La caída de voltaje o potencial en los inductores individuales no es igual, mientras que la corriente que fluye a través de los inductores individuales es idéntica en la combinación en serie.
La inductancia total o equivalente es la suma de la inductancia individual de cada inductor conectado en serie a medida que aumenta el número de vueltas de las bobinas con la adición del inductor.
Resistencia y condensador en serie
La resistencia y el condensador también se pueden vincular en una combinación en serie entre sí.
Si hay al menos una resistencia y un condensador conectados en serie entre sí, entonces el circuito resultante será un circuito de primer orden.
El general importancia del circuito serie RC
¿Dónde está Z es la impedancia general?
R es la resistencia de la resistencia
XC es la impedancia del condensador
El ángulo de fase del circuito en serie RC es
En este circuito de la serie RC, el voltaje general se retrasa con respecto a la corriente, el ángulo entre el voltaje y la corriente depende del valor de la resistencia y la impedancia generada por el condensador.
Resistencia e inductor en serie
La resistencia y el inductor también se pueden conectar en una combinación en serie entre sí.
Cuando solo hay una resistencia y un inductor en el circuito, es el circuito RL de primer orden.
La impedancia general del circuito en serie RL es
Donde R es la resistencia de la resistencia
Y XL es la impedancia generada por el inductor.
El ángulo de fase de RL circuito en serie es igual a
El general el voltaje conduce a la corriente en el circuito en serie RL, y el ángulo entre el voltaje y la corriente depende del valor de la resistencia y la impedancia generada por el conjunto de circuitos.
Serie RLC (resistencia, inductor y condensador)
En un circuito en serie RLC, al menos una resistencia, un condensador y un inductor están conectados en combinación en serie entre sí.
La corriente a través de cada elemento del circuito en la combinación en serie es la misma. Aún así, el voltaje total o general se divide en la magnitud del voltaje de cada componente dependiendo de las características eléctricas de cada componente.
La serie RLC es un circuito resonante que resuena a una frecuencia específica que se llama frecuencia de resonancia.
Si la impedancia del inductor es mayor que la impedancia del capacitor, entonces el voltaje general del circuito conduce a la corriente. Si la impedancia del capacitor es mayor que la impedancia del inductor, entonces el voltaje general del circuito se retrasa en cierto ángulo con la corriente. En ambos casos, el valor del ángulo depende de la resistencia y la impedancia generadas por el inductor y el condensador.
La impedancia general del circuito en serie RLC:
El ángulo de fase del circuito en serie RLC es igual a
LC (inductor y condensador) Serie
El inductor puro y el condensador se pueden conectar en una combinación en serie. Debe haber al menos un inductor y un condensador en esta combinación.
Como ambos elementos están conectados en serie entre sí, la corriente que fluye a través de cada elemento será la misma y el voltaje total será simplemente la suma de la caída de voltaje entre el capacitor y el inductor.
La impedancia total (o general) de los circuitos es la suma de la impedancia del condensador y el inductor en el circuito en serie LC (inductor y condensador).
La impedancia total Z = ZL+ ZC
donde
luego
Voltaje en serie
La fuente de corriente no se puede combinar en una serie, pero se puede combinar en paralelo ya que la combinación en serie de fuentes de corriente viola la ley de la corriente de Kirchhoff.
Por ejemplo, dos fuentes de voltaje están vinculadas en una combinación en serie. Cuando el terminal positivo de la fuente de voltaje está vinculado con los terminales negativos de la fuente de voltaje, se agregará la combinación de voltaje general.
Por el contrario, cuando el terminal positivo de la fuente de voltaje está conectado al terminal negativo de otra fuente de voltaje, el voltaje total de la combinación se restará entre sí; esto se basa en la convención de signos de la fuente de voltaje o la dirección de la corriente que fluye en los circuitos.
Si hay más de una fuente de corriente conectada entre dos nodos de circuito, entonces la fuente de corriente está en combinación en paralelo.
PREGUNTAS MÁS FRECUENTES:
¿Por qué conectamos el circuito en serie?
El circuito en serie puede ser una combinación de diferentes elementos del circuito, como resistencia, condensador, inductor, etc.
Cuando se requiere corriente constante, la combinación en serie se utiliza ya que la magnitud de la corriente permanece constante en la combinación en serie, que se puede controlar o cambiar fácilmente.
¿Cómo cambia el voltaje en un circuito en serie?
El circuito en serie también se conoce como circuito divisor de voltaje, ya que la energía potencial total se divide en todos los componentes del circuito.
Como la corriente en todo el circuito en serie es constante, el valor del voltaje depende de la impedancia o resistencia generada por cada elemento del circuito conectado en la combinación en serie. Así es como cambia el valor del voltaje con la propiedad eléctrica de cada componente.
¿Cuál es la ventaja del circuito en serie?
Hay varias ventajas y desventajas de una combinación de circuito en serie según la aplicación o el lugar donde se utilice.
Los componentes conectados en una combinación en serie tienen la misma magnitud de corriente que fluye a través de ellos. Todos los componentes conectados en serie se pueden encender o apagar usando un solo interruptor. La combinación de circuitos no se sobrecalienta fácilmente y el diseño de los circuitos es muy simple en relación con el circuito en paralelo.
Me he graduado en Ingeniería en Electrónica Aplicada e Instrumentación. Soy una persona de mentalidad curiosa. Tengo interés y experiencia en temas como transductores, instrumentación industrial, electrónica, etc. Me encanta aprender sobre investigaciones e invenciones científicas y creo que mi conocimiento en este campo contribuirá a mis proyectos futuros.