1
00:00:00,000 --> 00:00:04,000
¿Cómo resolver circuitos en serie?

2
00:00:08,000 --> 00:00:12,000
Bueno chicos, vamos a ver cómo resolvemos circuitos en serie.

3
00:00:14,000 --> 00:00:19,000
Bien, vamos a ver este circuito en donde tenemos una fuente de tensión de 5 voltios,

4
00:00:19,000 --> 00:00:24,000
a continuación una resistencia R1 de 5 ohmios, una resistencia R2 de 9 ohmios

5
00:00:24,000 --> 00:00:27,000
y por último una resistencia R3 de 6 ohmios.

6
00:00:27,000 --> 00:00:30,000
¿Cómo reconocer un circuito en serie?

7
00:00:30,000 --> 00:00:32,000
Porque solamente tenemos un camino,

8
00:00:32,000 --> 00:00:34,000
las cargas salen en el polo positivo

9
00:00:34,000 --> 00:00:37,000
y todas ellas se dirigen primero a R1,

10
00:00:37,000 --> 00:00:38,000
atravesan R1,

11
00:00:38,000 --> 00:00:40,000
posteriormente R2

12
00:00:40,000 --> 00:00:42,000
y ya por último R3,

13
00:00:42,000 --> 00:00:44,000
es decir, solamente hay un camino,

14
00:00:44,000 --> 00:00:47,000
por lo tanto, solamente hay una intensidad.

15
00:00:47,000 --> 00:00:50,000
Si de aquí salen, por ejemplo, 10 cargas por segundo,

16
00:00:50,000 --> 00:00:54,000
aquí llegan otras 10 cargas por segundo,

17
00:00:54,000 --> 00:00:56,000
es decir, la intensidad es constante.

18
00:00:56,000 --> 00:00:58,000
¿Qué ocurre con el voltaje?

19
00:00:58,000 --> 00:01:01,000
Mirad, las cargas salen aquí con todo voltaje,

20
00:01:01,000 --> 00:01:03,000
con 5 voltios.

21
00:01:03,000 --> 00:01:05,000
¿Qué ocurre con este voltaje?

22
00:01:05,000 --> 00:01:07,000
Como sabéis, como os he explicado en teoría,

23
00:01:07,000 --> 00:01:10,000
el voltaje es la energía por unidad de carga,

24
00:01:10,000 --> 00:01:15,000
es decir, es la energía que tiene cada electrón,

25
00:01:15,000 --> 00:01:17,000
cada carga en la corriente eléctrica

26
00:01:17,000 --> 00:01:21,000
y se la va a ir dejando en cada resistencia.

27
00:01:21,000 --> 00:01:23,000
Por ejemplo, aquí tiene 5 voltios,

28
00:01:23,000 --> 00:01:25,000
cuando atravesa esta resistencia

29
00:01:25,000 --> 00:01:27,000
va a perder parte de ese voltaje

30
00:01:27,000 --> 00:01:29,000
que se va a convertir en otro tipo de energía,

31
00:01:29,000 --> 00:01:31,000
en este caso, en calor,

32
00:01:31,000 --> 00:01:34,000
e imaginemos que aquí se queda con 3,5 voltios.

33
00:01:34,000 --> 00:01:36,000
Pasa esta resistencia

34
00:01:36,000 --> 00:01:39,000
y se quedaría como, por ejemplo, con 1,5

35
00:01:39,000 --> 00:01:42,000
y ya por último, cuando atravesa la última,

36
00:01:42,000 --> 00:01:43,000
se queda con 0.

37
00:01:43,000 --> 00:01:46,000
Siempre dejan todo el voltaje en el circuito,

38
00:01:46,000 --> 00:01:48,000
porque cuando llegan al polo negativo

39
00:01:48,000 --> 00:01:49,000
llegan con 0 voltios.

40
00:01:49,000 --> 00:01:52,000
Siempre, independientemente de como sea el circuito

41
00:01:52,000 --> 00:01:54,000
o el voltaje que tenga la pila.

42
00:01:54,000 --> 00:01:57,000
Es decir, según salen del polo positivo

43
00:01:57,000 --> 00:02:00,000
tienen todo el voltaje, en este caso 5 voltios,

44
00:02:00,000 --> 00:02:03,000
y según llegan al polo negativo tienen 0 voltios.

45
00:02:03,000 --> 00:02:05,000
Siempre, ¿de acuerdo?

46
00:02:05,000 --> 00:02:07,000
Bueno, vamos entonces a ver los cálculos

47
00:02:07,000 --> 00:02:10,000
que se realizan en un circuito en serie.

48
00:02:10,000 --> 00:02:13,000
Lo primero es calcular la resistencia total equivalente,

49
00:02:13,000 --> 00:02:15,000
es decir, tenemos que llegar a un circuito

50
00:02:15,000 --> 00:02:18,000
que tenga solamente una resistencia total,

51
00:02:18,000 --> 00:02:20,000
la equivalente a todas,

52
00:02:20,000 --> 00:02:23,000
independientemente de lo fácil o difícil que sea,

53
00:02:23,000 --> 00:02:25,000
el circuito tenemos que llegar siempre

54
00:02:25,000 --> 00:02:27,000
a una resistencia total.

55
00:02:27,000 --> 00:02:29,000
En caso serie, se van a sumar.

56
00:02:29,000 --> 00:02:32,000
La resistencia total es la suma de ellas,

57
00:02:32,000 --> 00:02:35,000
es decir, serían 25 ohmios.

58
00:02:35,000 --> 00:02:37,000
Como yo tengo la resistencia total

59
00:02:37,000 --> 00:02:39,000
y tengo ya el voltaje total,

60
00:02:39,000 --> 00:02:41,000
la siguiente magnitud va a ser calcular

61
00:02:41,000 --> 00:02:45,000
la intensidad total, en este caso de más que una.

62
00:02:45,000 --> 00:02:47,000
Aplico para ello la ley de Ohm.

63
00:02:47,000 --> 00:02:49,000
La intensidad total es el voltaje

64
00:02:49,000 --> 00:02:51,000
dividido de la resistencia total,

65
00:02:51,000 --> 00:02:54,000
o sea, 5 voltios entre 20 amperios,

66
00:02:54,000 --> 00:02:59,000
pero en 20 ohmios, que me da 0.25 amperios.

67
00:02:59,000 --> 00:03:01,000
Cuando yo tengo los términos totales,

68
00:03:01,000 --> 00:03:05,000
lo que hago es ir resistencia por resistencia

69
00:03:05,000 --> 00:03:08,000
para ver qué voltaje consume cada una,

70
00:03:08,000 --> 00:03:10,000
y eso se hace aplicando la ley de Ohm

71
00:03:10,000 --> 00:03:12,000
en cada una de ellas.

72
00:03:12,000 --> 00:03:14,000
Así, por ejemplo,

73
00:03:14,000 --> 00:03:16,000
estos voltajes que os estoy diciendo yo

74
00:03:16,000 --> 00:03:20,000
que consumen cada una se llaman caídas de tensión.

75
00:03:20,000 --> 00:03:23,000
El voltaje que consume la resistencia 1

76
00:03:23,000 --> 00:03:27,000
o la caída de tensión en la resistencia 1

77
00:03:27,000 --> 00:03:30,000
es aplicar la ley de Ohm aquí.

78
00:03:30,000 --> 00:03:32,000
V1 sería la diferencia de tensión

79
00:03:32,000 --> 00:03:36,000
que habría entre antes de ella y después de ella.

80
00:03:36,000 --> 00:03:40,000
Entonces, aislándome en ella sola,

81
00:03:40,000 --> 00:03:43,000
la intensidad sería la única que hay,

82
00:03:43,000 --> 00:03:45,000
o sea, 0.25 amperios,

83
00:03:45,000 --> 00:03:49,000
y la resistencia que hay en este tramo es R1,

84
00:03:49,000 --> 00:03:53,000
con lo cual sería 0.25 amperios por 5 ohmios,

85
00:03:53,000 --> 00:03:55,000
1.25 voltios.

86
00:03:55,000 --> 00:04:00,000
Significa que R1 consume 1.25 voltios.

87
00:04:00,000 --> 00:04:03,000
De manera análoga, para V2,

88
00:04:03,000 --> 00:04:05,000
es la intensidad que atraviesa

89
00:04:05,000 --> 00:04:08,000
por ella misma, por su resistencia.

90
00:04:08,000 --> 00:04:12,000
Sería 0.25 por 9, 2.25 voltios.

91
00:04:12,000 --> 00:04:14,000
Y, por último,

92
00:04:14,000 --> 00:04:17,000
el voltaje que consume R3

93
00:04:17,000 --> 00:04:19,000
o caída de tensión en R3

94
00:04:19,000 --> 00:04:22,000
sería la intensidad que atraviesa

95
00:04:22,000 --> 00:04:24,000
por su resistencia,

96
00:04:24,000 --> 00:04:27,000
0.25 amperios por 6 ohmios,

97
00:04:27,000 --> 00:04:29,000
1.25 voltios.

98
00:04:29,000 --> 00:04:32,000
Se hacéis la suma de las caídas de tensión,

99
00:04:32,000 --> 00:04:35,000
es justamente el voltaje de la pila,

100
00:04:35,000 --> 00:04:39,000
es decir, se consume lo que se da.

101
00:04:40,000 --> 00:04:42,000
Como veis, en circuitos series

102
00:04:42,000 --> 00:04:44,000
es bastante sencillo.

103
00:04:44,000 --> 00:04:46,000
Bien, vamos a ver ahora

104
00:04:46,000 --> 00:04:48,000
las potencias.

105
00:04:50,000 --> 00:04:53,000
La pila me da una potencia total,

106
00:04:53,000 --> 00:04:55,000
como toda potencia es voltaje por intensidad,

107
00:04:55,000 --> 00:04:57,000
y al tratarse de la pila es

108
00:04:57,000 --> 00:04:59,000
voltaje total por intensidad total,

109
00:04:59,000 --> 00:05:01,000
es decir, serán los 5 voltios que da

110
00:05:01,000 --> 00:05:03,000
por sus 0.25 amperios,

111
00:05:03,000 --> 00:05:07,000
es decir, la pila pone en juego 1.25 vatios.

112
00:05:07,000 --> 00:05:10,000
Al igual que pasaba con el voltaje,

113
00:05:10,000 --> 00:05:12,000
esta potencia, estos vatios,

114
00:05:12,000 --> 00:05:15,000
van a ser consumidos por las resistencias,

115
00:05:15,000 --> 00:05:18,000
y se hace igual aplicando la fórmula de la potencia

116
00:05:18,000 --> 00:05:21,000
en cada resistencia.

117
00:05:21,000 --> 00:05:24,000
Así, por ejemplo, la potencia que consume

118
00:05:24,000 --> 00:05:27,000
la resistencia 1, que es P1,

119
00:05:27,000 --> 00:05:29,000
va a ser V por I,

120
00:05:29,000 --> 00:05:32,000
qué voltaje, el suyo, el que consume,

121
00:05:32,000 --> 00:05:34,000
y qué intensidad, el que la atraviesa,

122
00:05:34,000 --> 00:05:38,000
o sea, V1 por la única intensidad que hay,

123
00:05:38,000 --> 00:05:41,000
sería 1.25 voltios,

124
00:05:41,000 --> 00:05:44,000
el voltaje que consume ella,

125
00:05:44,000 --> 00:05:47,000
por 0.25 amperios, que es su intensidad,

126
00:05:47,000 --> 00:05:51,000
es decir, 0.3125 vatios.

127
00:05:51,000 --> 00:05:53,000
De manera análoga,

128
00:05:53,000 --> 00:05:56,000
la potencia que consume la resistencia R2

129
00:05:56,000 --> 00:05:59,000
sería su voltaje, el voltaje que ella consume,

130
00:05:59,000 --> 00:06:02,000
por la intensidad que la atraviesa,

131
00:06:02,000 --> 00:06:06,000
2.25 voltios por 0.25 amperios,

132
00:06:06,000 --> 00:06:11,000
es decir, consume 0.5625 vatios.

133
00:06:11,000 --> 00:06:13,000
Y por último, lo mismo,

134
00:06:13,000 --> 00:06:17,000
la potencia que consume R3 sería su voltaje, V3,

135
00:06:17,000 --> 00:06:19,000
por la intensidad que la atraviesa,

136
00:06:19,000 --> 00:06:21,000
que no hay más que una, con lo cual es la total,

137
00:06:21,000 --> 00:06:25,000
serían 1.5 voltios por 0.25 amperios,

138
00:06:25,000 --> 00:06:28,000
es decir, 0.375 vatios.

139
00:06:28,000 --> 00:06:32,000
La suma de esta cantidad, esta más esta,

140
00:06:32,000 --> 00:06:35,000
debería dar 1.25 vatios,

141
00:06:35,000 --> 00:06:37,000
y lo podemos utilizar para comprobar

142
00:06:37,000 --> 00:06:40,000
que el problema nos está saliendo bien.

143
00:06:40,000 --> 00:06:42,000
Energías.

144
00:06:42,000 --> 00:06:44,000
Para calcular la energía,

145
00:06:44,000 --> 00:06:46,000
hay que dar un tiempo.

146
00:06:46,000 --> 00:06:49,000
Vamos a calcularlo para 5 minutos.

147
00:06:49,000 --> 00:06:53,000
Recordar que siempre se pone el tiempo en segundos.

148
00:06:53,000 --> 00:06:54,000
¿De acuerdo?

149
00:06:54,000 --> 00:06:56,000
En esto está de acuerdo el sistema técnico,

150
00:06:56,000 --> 00:06:58,000
el sistema internacional,

151
00:06:58,000 --> 00:07:01,000
los sistemas ingleses, el decimal, etc.

152
00:07:01,000 --> 00:07:04,000
Siempre, según muy contadas ocasiones,

153
00:07:04,000 --> 00:07:06,000
como por ejemplo calcular kilómetros por hora,

154
00:07:06,000 --> 00:07:08,000
kilovatios por hora, etc.,

155
00:07:08,000 --> 00:07:09,000
según muy contadas ocasiones,

156
00:07:09,000 --> 00:07:12,000
el tiempo siempre es en segundo.

157
00:07:12,000 --> 00:07:16,000
Pues bien, la energía total que me da la pila

158
00:07:16,000 --> 00:07:19,000
es su potencia, que es la total porque se trata del generador,

159
00:07:19,000 --> 00:07:21,000
por el tiempo en segundos.

160
00:07:21,000 --> 00:07:25,000
O sea, 1.15 vatios por el tiempo en segundos,

161
00:07:25,000 --> 00:07:27,000
que son 300 segundos.

162
00:07:27,000 --> 00:07:33,000
Es decir, la pila me da 375 julios.

163
00:07:33,000 --> 00:07:36,000
La energía que me consume la primera resistencia

164
00:07:36,000 --> 00:07:38,000
es la potencia que ya consume,

165
00:07:38,000 --> 00:07:41,000
P1, por el tiempo.

166
00:07:41,000 --> 00:07:44,000
O sea, 0.3195 vatios por 300 segundos

167
00:07:44,000 --> 00:07:52,000
consume 93,75 julios de los 375 que me da la pila.

168
00:07:52,000 --> 00:07:55,000
La energía que me consume la resistencia 2

169
00:07:55,000 --> 00:07:58,000
es la potencia que ya consume por el tiempo.

170
00:07:58,000 --> 00:08:02,000
0.5625 vatios por 300 segundos,

171
00:08:02,000 --> 00:08:05,000
168,75 julios.

172
00:08:05,000 --> 00:08:09,000
Y de manera análoga para la energía que me consume la resistencia 3

173
00:08:09,000 --> 00:08:11,000
es su potencia por el tiempo,

174
00:08:11,000 --> 00:08:13,000
dándome 112,5 julios.

175
00:08:13,000 --> 00:08:20,000
La suma de 93,75 más 168,75 más 112,5

176
00:08:20,000 --> 00:08:23,000
me tiene que dar 375 julios.

177
00:08:23,000 --> 00:08:27,000
En caso contrario, algo habríamos hecho.