Conceptos Clave sobre Pilas y Circuitos Eléctricos

Conceptos Fundamentales de Electricidad

¿Qué es una pila y cuál es su símbolo?

Respuesta: Una pila es un elemento generador eléctrico, capaz de transformar la energía química que se lleva a cabo internamente en energía eléctrica.

¿Cuándo las pilas se conectan en serie y escriba sus características?

Respuesta: Las pilas se conectan en serie cuando el polo negativo de la primera se conecta al polo positivo de la segunda, quedando libre el polo positivo de la primera y el negativo de la última.

Características de la conexión en serie:

• La diferencia de potencial (voltaje) total de la batería es la suma de la diferencia de potencial de cada una de ellas.
• La resistencia interna total de la batería obtenida es igual a la suma de las resistencias internas de cada una de ellas.

¿Cuándo las pilas se conectan en paralelo y escriba sus características?

Respuesta: Para asociar dos o más pilas en paralelo, se unen entre sí sus polos negativos y sus polos positivos.

Características de la conexión en paralelo:

• La diferencia de potencial (voltaje) total de la batería es igual a la diferencia de potencial de una sola pila (si son idénticas).
• El recíproco de la resistencia interna total de la batería es igual a la suma de los recíprocos de las resistencias internas de cada una. (1/R_total = 1/r₁ + 1/r₂ + ...).

Compare la ley de Ohm estudiada en el capítulo V y la ley de Ohm enunciada en el capítulo VI. ¿Qué diferencias se encuentran?

Respuesta: La primera diferencia apreciable es que en la ley de Ohm básica (Capítulo V) se toman en cuenta los parámetros de voltaje, corriente y resistencia. Estos parámetros deben pertenecer al mismo circuito o a un elemento específico del mismo. Puede ser utilizada para calcular, por ejemplo, la resistencia de una lámpara si se conoce la corriente que circula y la diferencia de potencial (voltaje) a través de ella.

Para la ley de Ohm para circuito completo (Capítulo VI), es necesario conocer la fuerza electromotriz (FEM) del generador, la resistencia interna (la que opone el generador) y la resistencia externa (la que se presenta conectada al circuito), además de la corriente que circula. Con ella, podemos calcular alguno de esos parámetros cuando se tienen las características generales del circuito completo, a diferencia de la ley de Ohm básica que se aplica a un solo elemento.

¿Qué sucede en una conexión en paralelo al desconectar o quemarse una resistencia? Explique.

Respuesta: En una conexión en paralelo, el voltaje a través de cada rama es el mismo. Si una resistencia se desconecta o se quema, la corriente a través de esa rama específica se interrumpe (se vuelve cero). Sin embargo, el voltaje a través de las resistencias restantes no cambia (asumiendo una fuente de voltaje ideal o con resistencia interna despreciable). Por lo tanto, la corriente que circula por las resistencias que permanecen conectadas tampoco cambia. La corriente total suministrada por la fuente al circuito disminuye, ya que se ha eliminado una de las rutas por las que circulaba corriente.