Circuitos en serie y en paralelo: compara corriente y voltaje
- Objetivo
- Medir el voltaje en cada foco y la corriente en cada parte de un circuito en serie y de uno en paralelo, y descubrir cómo se reparten el voltaje y la corriente en cada caso.
- Nivel
- Secundaria y preparatoria
- Tiempo
- 45 minutos
- Temas
- Circuitos en serie, circuitos en paralelo, corriente, voltaje, resistencia
Pasos
- Observa los dos circuitos: una batería de 6 V, un interruptor y dos focos en serie, y una batería de 3 V, un interruptor y dos focos en paralelo.
- Da clic en «Abrir en el laboratorio». Los dos interruptores ya están cerrados, así que los cuatro focos se encienden; compara su brillo.
- El circuito no tiene medidores, así que agrega un multímetro digital. Pon el selector en voltaje de CD, escala de 20 V, y coloca las puntas sobre cada foco y cada batería por turnos. Anota todas las lecturas.
- Para ver las corrientes, da clic en un cable y marca «Mostrar amperaje» en su panel de propiedades. Revisa el cable junto a la batería de 6 V, los cables a ambos lados de los focos en serie, el cable de cada foco en paralelo y el cable junto a la batería de 3 V.
- Si prefieres medir la corriente con el multímetro, conéctalo en serie y usa la escala de 10 A: en este circuito las corrientes son de varios amperes.
- Antes de cambiar nada, predice qué le pasará al otro foco si quitas uno de cada circuito. Después quita un foco de cada circuito y comprueba tu predicción.
Tabla de datos
| Circuito | Punto de medición | Voltaje (V) | Corriente (A) | Brillo |
|---|---|---|---|---|
Preguntas
- En el circuito en serie, ¿cómo es la corriente en distintos puntos del circuito?
- En el circuito en serie, ¿qué voltaje hay en cada foco y cuánto suman entre los dos?
- En el circuito en paralelo, ¿qué voltaje hay en cada foco y qué corriente pasa por cada rama? ¿Cómo se compara la corriente de la batería con la de las ramas?
- Con V = I × R y tus lecturas, calcula la resistencia de un foco y luego la resistencia total de cada circuito.
- Los focos en serie funcionan con 6 V y los que están en paralelo solo con 3 V, pero los cuatro brillan casi igual. ¿Por qué?
- ¿Qué pasó al quitar un foco de cada circuito? Explícalo.
Para maestros
Clave de respuestas
- Es la misma en todos los puntos: unos 3.31 A. Un circuito en serie tiene un solo camino, así que la misma corriente pasa por todas sus partes.
- Unos 2.98 V en cada foco; entre los dos, 5.96 V, casi los 6 V de la batería. Los 0.03 V que faltan se pierden dentro de la batería (resistencia interna de 0.01 Ω × 3.31 A ≈ 0.03 V).
- Cada foco tiene unos 2.93 V y lo atraviesan unos 3.26 A. La batería entrega unos 6.52 A, la suma de las dos corrientes de rama (3.26 A + 3.26 A).
- Un foco: R = V ÷ I = 2.98 V ÷ 3.31 A ≈ 0.90 Ω (con 2.93 V ÷ 3.26 A sale lo mismo). En serie: 0.9 Ω + 0.9 Ω = 1.8 Ω, y con los 0.01 Ω de la batería, I = 6 V ÷ 1.81 Ω ≈ 3.31 A. En paralelo: 0.9 Ω ÷ 2 = 0.45 Ω, así que I = 3 V ÷ 0.46 Ω ≈ 6.52 A.
- Cada foco recibe unos 3 V en los dos casos: los que están en serie se reparten 6 V, y cada uno de los que están en paralelo tiene los 3 V completos. Por eso la potencia de cada foco es casi la misma: unos 2.98 V × 3.31 A ≈ 9.9 W en serie y 2.93 V × 3.26 A ≈ 9.6 W en paralelo.
- En serie, el otro foco se apagó: al quitar uno se corta el único camino y deja de circular corriente. En paralelo, el otro siguió encendido con casi el mismo brillo, porque su rama sigue conectada a la batería; la corriente de la batería baja a unos 3.3 A (3 V ÷ 0.91 Ω).
Preguntas frecuentes
¿Pueden hacer la práctica en casa?
Sí. El laboratorio funciona en el navegador, y cualquiera puede abrir este circuito público, ejecutarlo y modificarlo sin iniciar sesión. La copia de esta página se pausa a los dos minutos; con «Abrir en el laboratorio» sigue funcionando.
¿Mis alumnos necesitan cuenta?
No para ejecutar el circuito y tomar mediciones. Necesitan una cuenta gratuita para guardar su propia copia y, para entregar el trabajo como tarea, se unen a tu grupo con el enlace del grupo.
¿Por qué las corrientes son tan grandes?
Los focos de este circuito tienen una resistencia de solo 0.9 Ω, así que unos pocos volts hacen circular varios amperes. Es un buen momento para hablar de las escalas del multímetro: estas corrientes necesitan la escala de 10 A.
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