Ahora que ya hemos recordado cómo se calcula la resistencia equivalente en un circuito en serie y en uno en paralelo podemos aplicar la Ley de Ohm a circuitos con varios componentes:

La Ley de Ohm en un circuito en serie.

Vamos a ver cómo se aplicaría la Ley de Ohm en un circuito en serie con un problema.

Dado el siguiente circuito, calcular:

El primer paso es calcular la resistencia equivalente. Como los componentes están conectados en serie:

\Large R_{eq}= R_1 + R_2 + R_3 = 30 + 80 + 10 =120 \Omega

A continuación, para calcular la intensidad que sale de la pila (I_pila) vamos a aplicar la Ley de Ohm al conjunto del circuito, es decir, utilizando la resistencia equivalente:

\Large I_{pila}= \dfrac{V}{R_{eq}} = \dfrac {60}{120}=0,5A

Una vez que sabemos la intensidad de la corriente que sale de la pila en un circuito en serie tenemos mucho hecho. Como hemos visto en la página anterior, en un circuito en serie todos los componentes tienen la misma intensidad, por tanto:

\Large I_1=I_2=I_3=0,5A

Así, de sencillo, no hay que hacer ningún cálculo más para saber la intensidad por cada uno de los componentes. Sin embargo, es necesario que lo justifiques adecuadamente como se ha hecho arriba, especificando que la intensidad es igual por tratarse de un circuito en serie.

Por último, hay que calcular el voltaje en cada unode los componentes. Antes de entrar a hacerlo estaría bien que intentaras responder a esta pregunta ¿En cuál de los tres componentes el voltaje será mayor?

Para responder a esta pregunta debes recordar que el voltaje se puede decir que es la energía de los electrones de una corriente. Cada vez que los electrones atraviesan un componente estos pierden parte de esa energía debido a que todos los componentes tienen cierta resistencia que les dificulta el paso. Esa energía que pierden en cada componente es precisamente el voltaje de cada componente.

Evidentemente cuanto mayor es la resistencia de un componente mayor es la energía que pierden los electrones al atravesarlo. Por tanto, en nuestro ejemplo, el componente donde más energía perderán los electrones será el zumbador, ya que tiene la mayor resistencia de los tres. por ese motivo, el voltaje del zumbador será el mayor de los tres.

Pero ahora vamos a calcular excatamente el voltaje de cada componente. Como queremos calcular el voltaje deberemos utilizar la primera forma de la Ley de Ohm (en la que el voltaje aparece despejado). Sin embargo, en este caso tenemos que aplicar la ecuación a cada componente por separado. Es decir:

• El voltaje del motor (componente 1) se calcula como:

\Large V_{1}= I_1 \cdot R_1 = 0,5 \cdot 30 = 15V

• El voltaje del zumbador (componente 2) se calcula como:

\Large V_{2}= I_2 \cdot R_2 = 0,5 \cdot 80 = 40V

• El voltaje de la resistencia (componente 3) se calcula como:

\Large V_{3}= I_3 \cdot R_3 = 0,5 \cdot 10 = 5V

En la siguiente tabla se agrupan todas las soluciones del ejercicio:

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Muy importante: Después de hacer este tipo de ejercicios conviene que hagas una comprobación para asegurarte de que no te has equivocado en ningún punto. Si te fijas, al sumar los voltajes de cada uno de los componentes el resultado es igual al voltaje de la pila:

\Large V_1 + V_2 + V_3 = 15 + 40 + 5 = 60V

Si no se cumple esto significa que ha habido algún fallo en la resolución del ejercicio. El motivo es que los electrones salen de la pila con una «energía» igual al voltaje de la pila. Dicha energía la van gastando a medida que van atravesando los diferentes componentes, de tal manera que cuando llegan a la pila han gastado toda la energía que esta les había proporcionado.

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