¿Qué es el voltaje en circuito en serie? Hechos detallados

Este artículo ofrece una descripción general de Qué es el voltaje en circuito en serie, su definición y cálculo. La conexión en serie se realiza colocando dos o más resistencias una al lado de la otra en una línea o manteniendo algunos cables en el medio.

El voltaje es la fuerza de empuje de los electrones. Cuanto mayor sea el voltaje, mayor será el flujo de electrones. En un circuito con una resistencia y una batería, la diferencia de potencial a través de la resistencia es el voltaje de la batería. Pero si agregamos más resistencias en serie, los voltajes a través de ellos cambian de acuerdo con la resistencia equivalente.

¿Cómo definiría el voltaje?

El voltaje se puede definir como la diferencia de energía potencial eléctrica por unidad de carga entre dos puntos. Los voltios empujan a los electrones para comenzar a moverse, impulsando así la corriente alrededor de un circuito eléctrico.  

Hay una reacción química dentro de una batería que genera el voltaje. El voltaje se mide entre dos puntos y generalmente se denomina "diferencia de voltaje". Es la medida de la fuerza de la fuerza impulsora que empuja la electricidad de un punto a otro o cuánto quiere ir un electrón a un lugar.

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¿Qué es el voltaje en circuito en serie? Bombillas en serie
Dos bombillas en serie; Credito de imagen: buscarpng

¿Qué es el voltaje en circuito en serie? Preguntas frecuentes

Fórmula de voltaje en serie:

Total voltaje en un circuito en serie es el producto de la corriente y la resistencia equivalente (obtenida al sumar las resistencias de los elementos resistivos en el circuito). Los voltajes únicos se calculan usando la corriente del circuito y la resistencia individual.

También podemos sumar los voltajes individuales de las resistencias para obtener el voltaje total.

Vred = I.Req V =1 + V2 + V3+……Vn

Vn = I.Rn

Donde vred es el voltaje neto

V1, V2, V3….Vn son voltajes a través resistencias individuales

Rn es la resistencia de la enésima resistencia

Req es la resistencia equivalente (suma de todos los valores de resistencia)

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¿El voltaje permanece igual en el circuito en serie?

El voltaje en un circuito en serie difiere de una resistencia a otra. Siempre que la corriente sigue fluyendo en el circuito, el voltaje neto "cae" a través de las resistencias. Hemos conocido previamente el proceso de obtención de la tensión individual.

Pensemos en un circuito eléctrico conectado a una batería de 28 V. Las resistencias presentes en el circuito son 4 ohmios, 8 ohmios y 16 ohmios respectivamente. Por lo tanto, Req= 4 + 8 + 16 = 28 ohmios.

Entonces corriente i = Vred/Req = 1 amperios

Ahora, V1 = 4x1 = 4V, V2 = 8x1 = 8V, V3 = 16x1 = 16V. Entonces podemos ver claramente que los valores de caída de voltaje son diferentes.

¿Cuál es la regla para el voltaje en un circuito en serie?

Sabemos que el voltaje en un circuito en serie es la suma de todas las caídas de voltaje individuales a través de las resistencias. Podemos evaluar las caídas de voltaje multiplicando el valor de resistencia particular con la corriente total en el circuito.

Las reglas generales para el voltaje en un circuito en serie son:

  • La misma corriente pasa por todas las resistencias. Por lo tanto, sólo si los valores de resistencia son iguales, el caídas de voltaje a través de ellos será igual. 
  • Las caídas de voltaje se suman a un valor de voltaje neto.
  • La tensión de alimentación es mayor que las caídas de tensión individuales.
Circuito de la serie RLC
Circuito en serie RLC con voltaje CA; "Archivo: Rajz RLC soros.svg" by Zátonyi Sándor, (ifj.) Fizped está licenciado bajo CC BY 3.0

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¿Por qué se usa voltaje en circuitos en serie?

El voltaje es uno de los elementos principales de un circuito en serie. Actúa como fuerza impulsora de la corriente. Si no se suministra voltaje a un circuito en serie, no habrá flujo de corriente ni utilidad del circuito.

El voltaje en un circuito se puede comparar con la presión en un tanque de agua. La corriente es análoga al flujo de agua. El agua presente en el tanque es equivalente a la carga. Cuando liberamos el grifo, el agua comienza a fluir. De la misma forma en que la presión empuja el agua, el voltaje empuja a los electrones a fluir en el circuito que genera corriente.

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Analogía de agua de resistencia de voltaje actual; Créditos de imagen: Wikimedia

¿Por qué se divide el voltaje en circuitos en serie?

En un circuito en serie, la corriente pasa a través de cada resistencia que se opone al flujo de corriente en diferentes cantidades (depende del valor de la resistencia). Para ello, por culombio de carga se pierde algo de energía en forma de calor.

La energía por unidad de carga de coulomb se conoce como caída de tensión Por la ley de conservación de la energía,

energía total suministrada = energía total consumida 

Entonces, la energía total suministrada por unidad de culombio por la batería (julios suministrados / culombio = EMF en voltios) es disipada por cada resistencia generando una pérdida de energía de cada culombio.

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