Circuito en serie

Programas: KS3, GCSE (Resistance), cycle 4, Sek I, AP2, IB B.5

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Objetivo

Comprobar que en un circuito en serie la corriente es la misma en todos los puntos, y que las tensiones en las partes y las resistencias se suman.

El montaje

Una fuente de 9 V, un amperímetro y resistencias de 100 Ω, 220 Ω y 470 Ω conectadas en serie. Encima de cada resistencia está su propio voltímetro.

Procedimiento

1. Anote las lecturas del amperímetro y de los tres voltímetros.
2. Sume las tensiones en las resistencias y compare la suma con la tensión de la fuente.
3. Para cada resistencia calcule la corriente \(I = U / R\) y compárela con la lectura del amperímetro.
4. Calcule la resistencia total \(R = (U_1 + U_2 + U_3) / I\) y compárela con la suma \(R_1 + R_2 + R_3\).
5. Reduzca la tensión de la fuente a 4,5 V y repita.

Resultado esperado

La corriente es de unos 11,4 mA. Las tensiones son 1,14 V, 2,50 V y 5,35 V; suman unos 8,99 V, casi toda la tensión de la fuente. \(U / R\) da para las tres resistencias los mismos 11,4 mA. La resistencia total es 8,99 V / 11,4 mA ≈ 790 Ω, la suma 100 + 220 + 470 Ω. Las tensiones se reparten en proporción a las resistencias. A 4,5 V las tensiones y la corriente son la mitad, mientras que sus relaciones y la resistencia total son las mismas.

Preguntas

1. ¿Qué resistencia tiene la mayor tensión, y por qué?
2. ¿Cuál es la resistencia total de dos resistencias de 100 Ω conectadas en serie?

Respuestas

1. La resistencia de 470 Ω, unos 5,35 V. Por las tres resistencias circula la misma corriente, de unos 11,4 mA, así que por \(U = I \cdot R\) la tensión es mayor en la resistencia mayor.
2. En serie las resistencias se suman: \(R = R_1 + R_2\) = 100 + 100 = 200 Ω.