Circuitos en serie y en paralelo: fórmulas con ejemplo

En un circuito en serie, la corriente es la misma en todos los elementos y la resistencia total es la suma de todas. En un circuito en paralelo, el voltaje es el mismo en cada rama y la resistencia total sale de sumar los inversos: 1/Req = 1/R1 + 1/R2 + ...

Serie: un solo camino

Si los elementos están uno detrás de otro, la corriente tiene una sola ruta. De ahí salen tres reglas:

• La corriente es igual en todos los puntos: I = I1 = I2.
• El voltaje de la fuente se reparte: V = V1 + V2.
• La resistencia total es la suma: Req = R1 + R2.

Ejemplo: una pila de 12 V alimenta dos resistencias en serie, de 4 Ω y de 6 Ω.

• Req = 4 + 6 = 10 Ω
• I = 12 / 10 = 1.2 A
• V1 = 1.2 × 4 = 4.8 V, V2 = 1.2 × 6 = 7.2 V
• Comprobación: 4.8 + 7.2 = 12 V

La resistencia mayor se queda con más voltaje. El reparto es proporcional a cada resistencia, no partes iguales.

Paralelo: varios caminos

Si los elementos están conectados entre los mismos dos puntos, cada rama recibe el voltaje completo de la fuente. Aquí:

• El voltaje es el mismo en cada rama: V = V1 = V2.
• La corriente total se divide: I = I1 + I2.
• La resistencia total se obtiene con inversos: 1/Req = 1/R1 + 1/R2.

Para solo dos resistencias existe una forma directa: Req = (R1 × R2) / (R1 + R2).

Con la misma pila de 12 V, ahora con las resistencias de 4 Ω y 6 Ω en paralelo:

• 1/Req = 1/4 + 1/6 = 3/12 + 2/12 = 5/12, así que Req = 12/5 = 2.4 Ω
• I total = 12 / 2.4 = 5 A
• I1 = 12 / 4 = 3 A, I2 = 12 / 6 = 2 A
• Comprobación: 3 + 2 = 5 A

Errores comunes y su corrección

1. Sumar resistencias en paralelo como si fueran en serie. Error: 4 Ω + 6 Ω = 10 Ω. Correcto: 2.4 Ω. La resistencia total en paralelo siempre es menor que la rama más pequeña. Si te sale mayor que 4 Ω, revisa tu cuenta.

2. Creer que la corriente se gasta en la bifurcación. Error: la corriente total se queda igual en cada rama. Correcto: la corriente se reparte entre las ramas. Por la de 4 Ω pasan 3 A y por la de 6 Ω pasan 2 A, y la suma da 5 A.

3. Confundir qué se mantiene igual en cada tipo. Error: en paralelo, dar la misma corriente a todas las ramas. Correcto: en serie se mantiene la corriente; en paralelo se mantiene el voltaje.

4. Olvidar invertir al final. Error: sacar 1/Req = 5/12 y escribir Req = 5/12 Ω. Correcto: Req = 12/5 = 2.4 Ω. Sumas inversos, pero la respuesta es el inverso de esa suma.

5. Pensar que una rama extra en paralelo sube la resistencia. Error: agregar otra resistencia en paralelo aumenta el total. Correcto: cada rama nueva ofrece otro camino a la corriente, así que la resistencia total baja.

Ejercicio para practicar

Tres resistencias de 6 Ω cada una están en paralelo con una fuente de 9 V. ¿Cuál es la corriente total?

Como las tres son iguales, 1/Req = 3/6, así que Req = 2 Ω. Luego I total = 9 / 2 = 4.5 A.

Dónde aparece en el EXANI-II

Los circuitos son tema de Física en la preparatoria. En el EXANI-II, Física es uno de los módulos específicos. La mayoría de los módulos específicos tienen 24 reactivos, pero Premedicina tiene 48. Tu institución elige qué módulos presentas, así que revisa la oferta en los módulos del EXANI-II. Si quieres practicar Física contra reloj, usa el simulador EXANI II. Confirma tu módulo y las fechas con tu institución y en ceneval.edu.mx.