No entiendo por que el resistor mas grande tiene un mayor voltaje, acaso no deberia ser reducida?

Por eso, al tener mas voltaje; o mas tensión, quiere decir que soporta mayor cantidad de este.

la corriente no debe ir en direccion contraria de la direccion de la fuente de voltaje

No. Eso ocurre en cada resistor, no en la fuente (la caída de tensión sobre el resistor tiene sentido opuesto a la corriente que circula por el mismo).

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Resistores en serie

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Los resistores conectados uno después de otro están en serie. La resistencia total equivalente es la suma de los valores individuales de las resistencias. Escrito por Willy McAllister.

Los componentes están en serie si están unidos de extremo a extremo de esta manera:

Vamos a trabajar con resistores para revelar las propiedades de las conexiones en serie.

Resistores en serie

Los resistores están en serie cuando están conectados del extremo de salida de uno al extremo de entrada del otro y no hay otros cables que se ramifiquen de los nodos entre los componentes.

En la siguiente imagen,

R1

R2

R3

están en serie:

Los resistores en serie comparten la misma corriente.

Los resistores en la siguiente imagen no están en serie. Hay ramas adicionales que se alejan de los nodos entre los resistores. Si estas ramas conducen corriente (las flechas anaranjadas), entonces

R1

R2

R3

no comparten la misma corriente.

Propiedades de los resistores en serie

Aquí tenemos un circuito con resistores en serie:

La fuente de voltaje

V_{S}

está conectada a la cadena de resistores en serie. El voltaje

v_{S}

es un valor constante, pero todavía no conocemos la corriente

i

o como se divide

v_{S}

entre los tres resistores.

Las dos cosas que sí sabemos son:

La suma de los tres voltajes de los resistores debe dar $v_{S}$ ‍.
La corriente $i$ ‍ fluye por los tres resistores.

Con este poco de información, y la ley de Ohm, podemos escribir estas tres expresiones:

v_{S} = v_{R1} + v_{R 2} + v_{R 3}

v_{R 1} = i \cdot R_{1} v_{R 2} = i \cdot R_{2} v_{R 3} = i \cdot R_{3}

Es suficiente para empezar. Al combinar las ecuaciones:

v_{S} = i \cdot R1 + i \cdot R2 + i \cdot R3

Podemos factorizar la corriente y juntar los resistores de un lado:

v_{S} = i (R1 + R2 + R3)

Como conocemos

v_{S}

, resolvemos para la incógnita

i

i = \frac{v_{S}}{(R1 + R2 + R3)}

Esto se parece a la ley de Ohm para un solo resistor, excepto que los resistores en serie aparecen como una suma.

En conclusión:

Para los resistores en serie, la resistencia total es la suma de los resistores individuales.

Resistor equivalente en serie

Podemos imaginar un nuevo resistor más grande equivalente a la suma de los resistores en serie. Es equivalente en el sentido de que, para un resistor

V_{S}

dado, fluye la misma corriente

i

R_{serie} = R1 + R2 + R3

Puede que escuches esta expresión del argot para explicar lo que está pasando: desde la "perspectiva" de la fuente de voltaje, los tres resistores en serie "se ven como" un resistor equivalente más grande. Esto significa que la corriente,

i

, proporcionada por la fuente de voltaje es la misma en ambos casos.

Es muy común en las pláticas sobre ingeniería decir cosas como "desde la perspectiva de la fuente de voltaje...". Cuando escribo esto, hablo acerca de una fuente de voltaje como si fuera una persona.

Los humanos tenemos bastante vocabulario para hablar de nosotros mismos, así que a menudo usamos palabras que serían utilizadas en personas en otras circunstancias. Sin embargo, debes tener cuidado. Después de todo, los componentes electrónicos y los electrones no son personas. Las fuentes de voltaje en realidad no tienen una "perspectiva" y no pueden "ver" los resistores conectados. Lo que en realidad quiero decir es que desde tu perspectiva, mientras mides la corriente o el voltaje solo en las terminales de la fuente de voltaje, el resistor equivalente te parecerá igual a los tres resistores en serie.

Esta es una de mis preguntas preferidas sobre el funcionamiento de los circuitos: ¿cómo deciden los electrones a donde ir?". Bueno, los electrones en realidad no "deciden" nada. Los electrones en un circuito solo hacen una cosa: responden a la fuerza eléctrica descrita por la ley de Coulomb y fluyen en los resistores como lo describe la ley de Ohm.

Si te encuentras en una conversación confusa sobre cómo funciona un circuito, podría ser el lenguaje el que te está distrayendo. Una buena estrategia es regresar a los primeros principios de la electrónica: fuerza eléctrica, voltaje, corriente y ley de Ohm.

Si tienes varios resistores en serie, la forma general de la resistencia en serie equivalente es

R_{serie} = R1 + R2 + … + R_{N}

El voltaje se distribuye entre los resistores en serie

Averiguamos la corriente

i

a lo largo de la conexión en serie. Nos falta averiguar el voltaje a lo largo de los resistores individuales.

Hazlo mediante la aplicación de la ley de Ohm en los resistores individuales.

v_{R 1} = i \cdot R_{1} v_{R 2} = i \cdot R_{2} v_{R 3} = i \cdot R_{3}

Esto se vuelve más interesante si haces un ejemplo, con números reales. Te aliento a probarlo por tu cuenta antes de revelar la respuesta.

PROBLEMA 1

a. ¿Cuál es la corriente $i$ ‍ y cuáles son los voltajes a través de los tres resistores?

b. Muestra que los voltajes individuales de los resistores suman $V_{S}$ ‍.

a. Los pasos para llegar a una solución son:

Encuentra la resistencia equivalente en serie $R_{serie}$ ‍.
Después encuentra la corriente $i$ ‍ mediante la ley de Ohm.
Después averigua los voltajes individuales, de nuevo, mediante la ley de Ohm.
Verifica que los voltajes de la suma que deberían.

R_{serie}

equivalente es la suma de los tres resistores.

R_{serie} = 300 Ω + 500 Ω + 1200 Ω = 2000 Ω

La corriente

i

se saca de la ley de Ohm.

i = \frac{v}{R_{serie}} = 10 V / 2000 Ω = 0.005 A = 5 mA

Al saber

i

, podemos calcular los voltajes de los resistores individuales.

v_{R1} = i \cdot R1 = 5 mA \cdot 300 Ω = 1.5 V

v_{R2} = i \cdot R2 = 5 mA \cdot 500 Ω = 2.5 V

v_{R3} = i \cdot R3 = 5 mA \cdot 1200 Ω = 6.0 V

Aquí está la solución:

b. Revisa: ¿los voltajes de los resistores suman el voltaje de la fuente?

1.5 V + 2.5 V + 6.0 V = 10 V

¡Sí!

Reflexión

Con base en los voltajes de los resistores que recién calculaste:

Problema 2

¿El resistor más grande tiene el voltaje más grande o más pequeño?

problema 3

¿El resistor más pequeño tiene el voltaje más grande o más pequeño?

problema 4

¿Cuál es el resistor con la corriente más alta?

Resumen

Los resistores en serie comparten la misma corriente.

Esta es la suma de los resistores en serie:

R_{serie} = R1 + R2 + … + R_{N}

El voltaje se distribuye entre los resistores en serie. El resistor más grande tiene el mayor voltaje.

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Omar Flores Salazar
Publicado hace hace 6 años. Enlace directo a la publicación “No entiendo por que el re...” de Omar Flores Salazar
No entiendo por que el resistor mas grande tiene un mayor voltaje, acaso no deberia ser reducida?
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Respuesta
- Daniel Martinez
  Publicado hace hace 6 años. Enlace directo a la publicación “Por eso, al tener mas vol...” de Daniel Martinez
  Por eso, al tener mas voltaje; o mas tensión, quiere decir que soporta mayor cantidad de este.
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julianaejb31
Publicado hace hace 6 años. Enlace directo a la publicación “la corriente no debe ir e...” de julianaejb31
la corriente no debe ir en direccion contraria de la direccion de la fuente de voltaje
Botón que navega a la página de registroComentar en la publicación “la corriente no debe ir e...” de julianaejb31
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Respuesta
- Simón
  Publicado hace hace 6 años. Enlace directo a la publicación “No. Eso ocurre en cada re...” de Simón
  No. Eso ocurre en cada resistor, no en la fuente (la caída de tensión sobre el resistor tiene sentido opuesto a la corriente que circula por el mismo).
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EfraMP
Publicado hace hace 4 años. Enlace directo a la publicación “¿Por qué la intensidad de...” de EfraMP
¿Por qué la intensidad de corriente es igual en todos los resistores?
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- Yahir.Q
  Publicado hace hace un año. Enlace directo a la publicación “La corriente es el flujo ...” de Yahir.Q
  La corriente es el flujo de electrones por unidad de tiempo, y dado que el circuito está cerrado, al ser un sistema ideal, no hay forma de que la corriente que pase por un resistor, no pase por los demás (no hay forma de que se "escape o fugue" para otro lado.
  
  Una forma de verlo, es con la siguiente analogía: digamos que la corriente es la cantidad de agua que fluye, por unidad de tiempo. Las resistencias, un camina más angosto por donde el agua pasará. Entonces, si al inicio, la batería lanza 1 litro de agua por segundo (corriente), al viajar por diferentes caminos angostos (resistencias), la misma cantidad de agua pasará por cada camino, dado que no hay forma de que esa agua se vaya para otro lado...por tanto, la corriente será la misma, si y solo si, los resistores están en serie.
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