¿Cuál es la diferencia entre circuitos en serie y en paralelo?

La topología de circuitos es una familia de conceptos fascinante y sorprendentemente accesible. Hoy vamos a explorar la diferencia entre circuitos en serie y en paralelo.

¿Qué es un circuito en serie? Además, ¿qué es un circuito en paralelo? Incluso si no tiene la menor idea, ya podemos decirle que probablemente use ambos tipos de circuitos todos los días de su vida.

Comprensión de la diferencia entre un circuito en serie y un circuito paralelo: definición y conceptos clave

En los términos más simples posibles: un circuito en serie ofrece la corriente de la electricidad un camino ideal a través del laberinto. Circuitos paralelos, por otro lado, están configurados para que haya dos o más caminos a través del circuito para que siga la corriente. Estos tipos de circuitos se consideran "paralelos" porque la ruta de bifurcación de la corriente corre a lo largo de sí misma a medida que pasa por ambos bucles al mismo tiempo.

El comportamiento de una corriente en un circuito paralelo cuando pasa a través de un circuito está determinado en gran medida por el hecho de que la corriente eléctrica buscará las áreas de menor voltaje en un sistema dado, ocupando estas áreas de la forma que pueda.

No es exactamente así de simple, pero te alegrará saber que en realidad solo hay algunas otras reglas involucradas aquí. ¿Qué determina exactamente el camino de menor resistencia de la corriente?

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Serie vs. Circuitos paralelos: ¿Qué ocurre aquí en Toledo?

Para visualizar este fenómeno, vamos a mencionar algunas palabras clave del vocabulario para tener en cuenta:

• Actual: Energía eléctrica, extraída de una fuente y unida por un conducto.
• Fuente: ¿De dónde viene la electricidad? ¿Una batería? ¿Un rayo?
• Conducto: Cualquier cosa lo suficientemente conductora como para extraer electricidad de su fuente. El alambre de cobre dentro del cable de carga de su teléfono inteligente es un ejemplo de un conducto eléctrico, que conduce la corriente desde su computadora o desde un cargador de bloque a la batería que necesita una carga.
• Circuito cerrado: Una red eléctrica cerrada, en la que la corriente tiene un camino directo de regreso a la fuente, formando un bucle completo, continuo e ininterrumpido.
• Voltaje: Una medida de la energía potencial por unidad cuando se comparan dos puntos cualesquiera del circuito entre sí. Este es el mecanismo por el cual la corriente se abre paso a través de un circuito; el exceso de voltaje en una parte del sistema fluye hacia puntos de menor voltaje, buscando constantemente el equilibrio.
• Resistencia: Cualquier factor que inhiba la compensación de voltaje y el flujo. La silicona es un ejemplo de un material aislante altamente resistente que se usa comúnmente en electrónica. Se utiliza material resistente para dirigir el flujo de electricidad por todo el circuito y evitar que se escape de su conducto.

Al visualizar una corriente eléctrica, nos ocupamos de la transferencia de electrones de un átomo a otro a lo largo del conducto. Un objeto se carga positiva o negativamente cuando tiene más electrones colgando que protones, que no abandonan el átomo por sí mismos.

Los electrones son la moneda de la electricidad. Esta transferencia de electrones es parte integral de la forma en que cada átomo del conducto transporta una corriente.

¿Cómo pasan los electrones a través de circuitos en serie y en paralelo?

Piense en todos estos electrones que viajan por los rieles del conducto como si fueran automóviles diminutos conduciendo por una supercarretera en miniatura.

En un circuito cerrado y completo, la electricidad sigue su conducto hasta donde finalmente se "hundirá", es decir, el punto de menor voltaje disponible para la corriente, el lugar donde se sentirá físicamente más obligado a Vamos. La electricidad circula a través del sistema cerrado de forma ordenada y continua, y su voltaje total conservado se distribuye por todo el sistema de forma natural, asumiendo un estado cuántico específico.

En un circuito paralelo, en lugar de viajar una y otra vez a través de esta única ruta en bucle, hay "rampas de acceso". y "rampas de salida", uniones de acceso que ofrecen a la corriente una ruta escénica alternativa a través de dos o más ramales paralelos. El estado de bucle simple ahora se distribuye de manera muy diferente a lo largo del circuito.

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Voltaje en paralelo: leyes de circuito de Kirchhoff

Hemos visto circuitos paralelos descritos como parecidos a los vasos sanguíneos ramificados hasta cierto punto. Toda la red soporta el flujo sanguíneo a través de cada vena y capilar, llegando a cada rincón del cuerpo al que está conectado el sistema.

El físico alemán Gustav Kirchhoff fue uno de los primeros en formalizar matemáticamente el análisis de circuitos. Pudo simplificar el comportamiento de la electricidad en un circuito utilizando dos leyes físicas que van de la mano.

Una corriente que atraviesa cualquier circuito obedece físicamente estas leyes, no importa qué:

1. La energía que fluye hacia un nodo o la intersección de un circuito de bifurcación es mucho mayor que la energía que fluye hacia afuera, conservando la carga total neta del sistema.
2. La suma total de las diferencias eléctricas potenciales netas en todo el sistema debe ser igual a cero. Los componentes de suministro, como las celdas de la batería, contribuyen a esta suma, alimentando componentes que consumen energía, como resistencias o electrodomésticos como bombillas.

Ambos aclaran qué es exactamente lo que gobierna el comportamiento de la corriente a través de un circuito dado. Este segundo punto, sin embargo, es particularmente interesante.

Esencialmente, esta segunda ley afirma que cada electrón que pasa por el circuito debe ganar exactamente la misma energía que pierde en el camino. Si no se cumple alguno de los requisitos, la ruta que se está considerando no es una ruta viable para que la corriente fluya naturalmente.

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Ejemplos de circuitos en serie y en paralelo

El ejemplo más común de voltaje en paralelo vs. en serie: luces de Navidad. Específicamente, cadenas modernas vs. luces vintage.

Originalmente, las luces navideñas solían colocarse en serie, una cadena de bombillas unidireccional; si falla una bombilla, se apaga todo, tanto antes como después de la bombilla fundida. El circuito ahora está abierto y efectivamente se ha roto.

Es una situación lamentable, pero no dejes que este primer ejemplo te estropee los circuitos en serie. Todavía hay muchas circunstancias en las que los circuitos en serie son, de hecho, el tipo de circuito apropiado para elegir:

• Artilugios simples que solo controlan un electrodoméstico: las pequeñas luces LED en algunos juguetes, por ejemplo
• Una linterna o cualquier otro dispositivo simple que se accione con solo presionar un interruptor.
• Un fusible que protege un electrodoméstico grande como una lavadora de sobrecorriente; Están conectados en un circuito en serie de modo que la serie se rompe como consecuencia cuando se dispara el fusible.

Por el contrario, los circuitos en paralelo están diseñados para permanecer en funcionamiento en cualquier condición. Las luces navideñas modernas utilizan un circuito paralelo para evitar el desafortunado desastre navideño antes mencionado, por ejemplo. Incluso si solo queda una bombilla en pie, aún podrá brillar.

Otros ejemplos comunes de circuitos en paralelo incluyen los siguientes:

• Los faros de los automóviles están conectados en paralelo para que un lado siga funcionando incluso si el otro lado falla
• Los sistemas de altavoces comerciales utilizan circuitos paralelos por la misma razón
• Las farolas dependen del voltaje en paralelo para mantener la mayor parte de la calle iluminada

Ni los circuitos en paralelo ni los circuitos en serie deben considerarse "mejores" o "peores" que el otro; ambos son increíblemente útiles a su manera en diferentes circunstancias. Si sabe lo que necesita lograr con el circuito que está diseñando, el lado de la cerca al que pertenece debe ser completamente obvio.

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Conceptos básicos sobre circuitos: circuitos en paralelo y en serie, y por qué ambos son importantes

La electricidad es peligrosa. Comprender cómo funcionan los circuitos es una forma de mantenerse a salvo, sin importar en lo que se esté metiendo.

La buena noticia: si puede comprender estos conceptos y otros en este campo, estará armado y listo. con todo lo que necesitarás saber para evitar que tu proyecto te fríe el cuerpo vivo como un pollo pepita. Tómalo de alguien que ha estado allí.

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