Ventajas y desventajas de un circuito paralelo

Cuando se conectan en serie, los componentes se colocan uno tras otro como vagones de tren. La batería impulsa la corriente a través del circuito en serie, que es un circuito cerrado, por lo que la corriente debe ser la misma a través de cada resistencia.

Piense en la batería como una estación de bombeo, la corriente como agua y las resistencias como casas. Este circuito es como un barrio donde se bombea agua por todas las casas de forma secuencial hasta finalmente regresar a la estación de bombeo. En este caso, la misma cantidad de agua debe fluir por cada casa.

La ley de Ohm relaciona voltaje, corriente y resistencia y puede expresarse como:

Dónde:

V = Voltaje a través de una resistencia

I = Corriente a través de la resistencia

R = Resistencia

Si la corriente es la misma en todos los resistores en serie, la ley de Ohm indica que el voltaje en un componente individual puede variar, dependiendo de su resistencia.

Por el contrario, en un circuito paralelo, las resistencias o dispositivos están conectados como los peldaños de una escalera. Un circuito paralelo es como un vecindario donde cada casa está en su propia rama de la línea de agua y puede extraer una cantidad diferente de agua sin afectar a las demás.

La ley de Ohm, expresada para calcular la corriente, es:Yo = V / R. Cuando se conectan resistencias en paralelo a una fuente de voltaje, cada componente tiene el mismo voltaje a través de él, pero puede consumir una corriente diferente, nuevamente dependiendo de la resistencia individual.

Una colección en serie de resistencias R₁, R₂, R₃,... es equivalente a una sola resistencia, Rs, igual a la suma de todas las resistencias:

Como resultado, insertar una resistencia en un circuito en serie siempre aumenta la resistencia equivalente.

Resistencias R₁, R₂, R₃,... en paralelo también actúan como una sola resistencia, pero el cálculo de la resistencia equivalente R_pag es más complicado, dado por:

Agregar una resistencia en paralelo a un circuito siempredisminuyela resistencia equivalente. Esta relación tiene implicaciones interesantes para determinar las desventajas o ventajas de un circuito en paralelo.

Las desventajas o ventajas de una combinación paralela de elementos dependen de la situación. Las casas, por ejemplo, están cableadas para que los dispositivos eléctricos se puedan usar en paralelo. Cuando un refrigerador se conecta a una toma de corriente de la cocina, consume electricidad sin afectar el voltaje o corriente en el resto de la casa, y por lo tanto no afecta el funcionamiento de ningún otro electrodoméstico. Ésta es una de las ventajas de una conexión en paralelo.

Las bombillas de una cadena de luces navideñas modernas también están conectadas en paralelo. Si una bombilla se quema, se convierte en un circuito abierto que no afecta a las otras bombillas. El resto de la cuerda permanece iluminado. Debido a que la única bombilla oscura es inmediatamente obvia, se puede encontrar y reemplazar fácilmente, nuevamente una ventaja de un circuito en paralelo.

Las luces navideñas de estilo antiguo se conectaron en serie y una bombilla quemada detuvo la corriente a través de toda la cadena, apagando todas las luces. ¡Imagínese lo difícil que sería encontrar una bombilla defectuosa!

La desventaja de una conexión en paralelo se hace evidente con un cortocircuito, como cuando alguien atasca un cable entre los dos contactos de una toma de corriente. Un cortocircuito tiene una resistencia muy baja, lo que a su vez hace que la corriente en el circuito aumente enormemente y ¡bang! Las chispas vuelan y el cableado se calienta, posiblemente provocando un incendio.

Afortunadamente, el fusible se funde y se abre en circuito. Debido a que está en serie con el cableado, el fusible hace su trabajo y detiene el flujo de corriente antes de que algo pueda dañarse.