Corriente en circuitos en serie y paralelo Guía

Resumen

El flujo de carga eléctrica sigue leyes estrictas de conservación. En un circuito en serie, solo hay un camino para la corriente; en un circuito en paralelo, la corriente se divide en múltiples caminos. Este experimento te ayudará a descubrir las reglas de la corriente en circuitos en serie y paralelo a través de una simulación en tiempo real y comparación de datos.

Antecedentes

• Pila Voltaica: En 1800, Volta inventó la batería, haciendo posible el estudio de corrientes eléctricas constantes.
• Leyes de Kirchhoff: En 1845, Gustav Kirchhoff propuso leyes de circuitos que describían rigurosamente las relaciones de conservación de corrientes de nodo y voltajes de bucle.
• Era de la Electrificación: Edison promovió inicialmente redes de corriente continua (DC) (centrándose en cargas paralelas), mientras que Tesla promovió la corriente alterna (AC), sentando finalmente las bases para los sistemas de energía modernos.

Conceptos clave

Fórmulas y derivación

Pasos del experimento

1. 1

   Observar Corriente en Serie

   Selecciona "Circuito en Serie" en el panel de control. Configura $R_1=10\Omega$, $R_2=20\Omega$, y cierra el interruptor. Observa las lecturas de los amperímetros $I$, $I_1$ e $I_2$. ¿Son las corrientes exactamente iguales, aunque las resistencias sean diferentes?
2. 2

   Cambiar a Circuito en Paralelo

   Cambia el circuito a "Circuito en Paralelo". Observa cómo se divide la corriente en el diagrama del circuito. ¿Cuál es la relación entre la corriente principal y las corrientes de rama?
3. 3

   Explorar División de Corriente en Paralelo

   En modo paralelo, mantén $R_1=10\Omega$ constante e intenta aumentar la resistencia de $R_2$. Observa los cambios en $I_1$ e $I_2$. ¿Cuanto mayor es la resistencia de la rama, ____ corriente recibe?
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   Verificar Fórmula de Corriente Total

   Registra las lecturas de $I_1$ e $I_2$ en un momento determinado y calcula si su suma es igual a la corriente total $I_{total}$. Intenta cambiar el voltaje de la fuente de alimentación para ver si esta regla se mantiene.

Resultados del aprendizaje

• Aprender a distinguir entre las características estructurales de los circuitos en serie y paralelo.
• Verificar experimentalmente la regla de que la corriente es la misma en todas partes en un circuito en serie.
• Verificar experimentalmente la regla de que la corriente principal es igual a la suma de las corrientes de rama en un circuito en paralelo.
• Entender el efecto de la resistencia en la división de corriente en circuitos en paralelo: mayor resistencia conduce a menor corriente.

Aplicaciones reales

• Circuitos Domésticos: Los enchufes y luces se conectan generalmente en paralelo, asegurando que si una luz falla, las otras permanezcan encendidas, y cada dispositivo pueda extraer corriente del suministro principal.
• Luces Decorativas: Las antiguas luces navideñas usaban conexiones en serie, por lo que si una bombilla fallaba, toda la cadena se apagaba.
• Tablero de Automóvil: Varios sensores e indicadores están conectados en paralelo para que no interfieran entre sí.

Errores comunes

Lectura adicional

• Wikipedia - Circuitos en serie y paralelo