Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
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¿Qué son los voltajes en serie?
Un circuito en serie o una conexión en serie se refiere a cuando dos o más componentes eléctricos están conectados entre sí en una disposición similar a una cadena dentro de un circuito. En este tipo de circuito, solo hay una forma de que la carga pase a través del circuito. La variación potencial de carga en dos puntos de un circuito eléctrico se conoce como voltaje . En este artículo, discutiremos en detalle los voltajes en un circuito en serie.
La batería de un circuito proporciona energía para que la carga pase a través de la batería y cree una diferencia de potencial entre los extremos del circuito externo. Ahora, si asumimos una celda de 2 voltios, creará una diferencia de potencial de 2 voltios en el circuito externo.
El valor del potencial eléctrico en la terminal positiva es 2 voltios mayor que la terminal negativa. Entonces, cuando la carga fluye del terminal positivo al negativo, causa una pérdida de 2 voltios en el potencial eléctrico.
Esto se denomina caída de voltaje . Esto sucede cuando la energía eléctrica de la carga se convierte en otras formas (mecánica, calor, luz, etc.) mientras pasa a través de los componentes ( resistencias o carga) en el circuito.
Si consideramos un circuito con más de una resistencia conectada en serie y se alimenta con una celda de 2V, la pérdida total de potencial eléctrico es de 2V. Es decir, habrá una cierta caída de voltaje en cada resistencia conectada. Pero podemos ver que la suma de la caída de voltaje de todos los componentes será 2V, lo que equivale a la tensión nominal de la fuente de alimentación.
Matemáticamente, podemos expresarlo como 
Al usar la ley de Ohm, las caídas de voltaje individuales se pueden calcular como
Ahora, podemos asumir que un circuito en serie consta de 3 resistencias y está alimentado por una fuente de energía de 9V. Aquí, vamos a averiguar la diferencia de potencial en una ubicación diferente durante el paso de la corriente a través del circuito en serie.
Las ubicaciones están marcadas en color rojo en el circuito a continuación. Sabemos que la corriente pasa en la dirección desde el terminal positivo hacia el terminal negativo de la fuente. El signo negativo de la diferencia de voltaje o potencial representa la pérdida de potencial debido a la resistencia.
La diferencia de potencial eléctrico de diferentes puntos en el circuito se puede representar con la ayuda de un diagrama llamado diagrama de potencial eléctrico que se muestra a continuación. 
En este ejemplo, el potencial eléctrico en A = 9V ya que es el terminal de mayor potencial. El potencial eléctrico en H = 0V ya que es el terminal negativo. Cuando la corriente pasa a través de la fuente de alimentación de 9 V, la carga gana 9 V de potencial eléctrico, que va de H a A. Mientras la corriente pasa por el circuito externo, la carga pierde estos 9 V por completo.
Aquí, esto sucede en tres pasos. Habrá una caída de voltaje cuando la corriente pase a través de las resistencias, pero no se producirá ninguna caída de voltaje cuando el paso sea a través del mero cable. Entonces, podemos ver que entre los puntos AB, CD, EF y GH; no hay caída de voltaje. Pero entre los puntos B y C, la caída de voltaje es de 2V.
Esa es la fuente de voltaje 9V se convierte en 7V. A continuación, entre los puntos D y E, la caída de voltaje es de 4V. En este punto, el voltaje de 7 V se convierte en 3 V. Por fin, entre los puntos F y G, la caída de voltaje es de 3V. En este punto, el voltaje 3V se convierte en 0V.
La porción del circuito entre los puntos G y H, no hay energía para la carga. Entonces, desea un impulso de energía para el paso por el circuito externo nuevamente. Esto lo proporciona la fuente de energía a medida que la carga pasa de H a A.
Las diversas fuentes de voltaje en serie se pueden reemplazar por una sola fuente de voltaje tomando la suma total de todas las fuentes de voltaje. Pero tenemos que considerar la polaridad como se muestra a continuación.
Fuentes de voltaje CA en serie
En el caso de fuentes de voltaje de CA en serie , las fuentes de voltaje se pueden agregar o combinar para formar una sola fuente siempre que la frecuencia angular (ω) de las fuentes conectadas sea idéntica. Si las fuentes de voltaje de CA conectadas en serie tienen diferentes frecuencias angulares, se pueden sumar siempre que la corriente a través de las fuentes conectadas sea la misma.
Aplicación de voltaje en circuitos en serie
La aplicación de voltajes en circuitos en serie incluye:
- Divisor de voltaje .
- Batería de alarma contra incendios.
- Baterías en control remoto, juguetes, etc.
- Fines de iluminación en un tren, árbol de Navidad, etc.
