Resistor en serie

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Se dice que un conjunto de resistencias conectadas en serie tiene la misma corriente fluyendo a través de estas. En una red de resistencia en serie, la cantidad de corriente que fluye será la misma en todos los puntos de conexión.

IR1=IR2=IR3=IAB

Considere el siguiente circuito resistivo en serie

Aquí las resistencias 𝑅1, 𝑅2 y 𝑅3 cada una con valores 1Ω, 2Ω y 3Ω respectivamente están conectados en serie, es por ello que la misma corriente fluirá a través de todas las resistencias. La resistencia total del circuito es igual a la suma de las resistencias individuales.
Si RT es la resistencia total, entonces
RT=R1+R2+R3

Ahora la resistencia equivalente del circuito es

REQ=R1+R2+R3

REQ=1+2+3

REQ= 6
Las resistencias en combinación de series pueden ser reemplazadas por una sola resistencia REQ del valor de 6Ω.
resistencias.png

Cálculo de voltaje

Para los resistores conectados en serie, el voltaje en cada resistor no sigue la misma regla que la corriente. En el caso de las resistencias en serie, el voltaje total a través de las resistencias es igual a la suma de las diferencias de potencial individual en cada resistencia.

En el circuito anterior, la diferencia de potencial en cada resistencia se puede calcular utilizando la Ley de Ohm. En el circuito en serie fluye tiene una corriente de 1 A. Por tanto, de acuerdo la ley de Ohm:

La diferencia de potencial a través de la resistencia R1 es
I × R1 = 1 × 1 = 1V
La diferencia de potencial a través de la resistencia R2 es
I × R2 = 1 × 2 = 2V
La diferencia de potencial a través de la resistencia R3 es
I × R3 = 1 × 3 = 3V
Por lo tanto, la tensión total:
VAB = 1 V + 2 V + 3 V = 6 V
Considere una conexión en serie de tres resistencias R1 , R2 y R3 con la corriente I que circula a través de ellos. Deje que el potencial caiga de A a B. Esta caída potencial es la suma de las caídas de potencial individuales a través de cada resistencia individual. Entonces, según la ley de Ohm La caída de potencial a través de R1 es
VR1 = I x R1
La caída de potencial a través de R2 es
VR2 = I x R2
La caída de potencial a través de R3 es
VR3 = I x R3
∴ V = VR1 + VR2 + VR3
∴V = I × R1 + I × R2 + I × R3
Si la resistencia equivalente de las resistencias conectadas en serie en el circuito anterior es 𝑅EQ, entonces
𝑉 = 𝐼 × 𝑅EQ
En caso de que existan n resistencias en la serie 𝑅1, 𝑅2 ....𝑅n, entonces la tensión total a través de ellas es la suma de la diferencia de potencial individual en cada resistencia.
VT = VR1 + VR2 + ..... + VRn

En una combinación de resistencias en serie de N resistencias, si el valor resistivo de cada resistencia es diferente del otro, entonces el potencial en cada resistencia es diferente.

Aplicaciones

Cuando dos resistores de diferente valor de resistencia se conectan en serie, el voltaje a través de ellas es diferente, este método es la base para los circuitos divisores de voltaje.

Si una resistencia en un circuito divisor de voltaje se reemplaza con un sensor, entonces la cantidad de voltaje que se detecta se convierte en una señal eléctrica que se puede medir fácilmente. Los sensores utilizados frecuentemente son termistores y resistencias dependientes de la luz. En el termistor, la resistencia varía de acuerdo a la temperatura, por ejemplo, supongamos que el termistor tiene una resistencia de 20 kΩ a una temperatura de 20 °C, el mismo termistor puede tener una resistencia de 150 Ω a una temperatura de 70 °C, por lo tanto, la caída de potencial en el termistor será diferente en función de la temperatura. Este cambio de resistencia de acuerdo con la temperatura se puede calibrar para encontrar el valor de la temperatura a partir de la caída de potencial a través del termistor.

Otro sensor que utiliza un resistor en combinación en serie es el Photo Resistor o Light Dependent Resistor, es un resistor dependiente de la luz, la resistencia varía de acuerdo con la intensidad de la luz incidente en ellas. En ausencia de luz, el valor resistivo de una resistencia típica dependiente de la luz es tan alta como 1 MΩ, en presencia de luz, el valor de la resistencia dependiente de la luz cae a un valor pequeño generalmente del orden de pocos ohmios. Esta variación en la resistencia en coordinación con la intensidad de la luz dará como resultado a diferentes caídas de voltaje. La caída de voltaje se puede calibrar para encontrar la presencia de luz de una determinada longitud de onda.