Simulador de circuitos en serie y en paralelo
Ecuaciones de esta simulación
| V | voltaje en un componente | la caída de potencial eléctrico de un extremo al otro, en voltios | |
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| I | corriente que lo atraviesa | en amperios: la carga que pasa por segundo | |
| R | R₁ (ohmios) | la ley de Ohm se cumple en cada resistencia; se deja fuera que la resistencia de un filamento real sube al calentarse |
Con los valores actuales:
| R_eq | resistencia equivalente de todo lo que está fuera de la batería | en serie pasa la misma corriente por cada uno, en paralelo cada uno tiene el mismo voltaje |
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Con los valores actuales:
| KCL, KVL | leyes de Kirchhoff de corrientes y de tensiones | en un nudo no se crea ni se pierde carga, y la energía por carga se equilibra en cualquier malla cerrada; la simulación las resuelve para todos los nudos a la vez |
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Con los valores actuales:
| E | Voltaje de la batería E (voltios) | la fuerza electromotriz, lo que marcaría la batería sin nada conectado | |
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| r | Resistencia interna de la batería r (ohmios) | hace caer algo de voltaje dentro de la batería, más cuanta más corriente se pide |
Con los valores actuales:
| P | potencia convertida en calor y luz | las bombillas brillan con ella; el gráfico muestra cuánta toma R₁ al cambiar su resistencia, el máximo cuando iguala al resto del circuito |
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Con los valores actuales:
| V_sal | salida del divisor, o el voltaje del medidor en el puente | sin carga en el divisor; una carga en paralelo con R₂ baja V_sal, y un puente equilibrado marca cero |
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Con los valores actuales:
Cómo usar el simulador de circuitos
- Elige un circuito. La batería está a la izquierda con su polo + marcado; las bombillas brillan según la potencia que reciben y los puntos azules son electrones que avanzan del polo − al +, más deprisa donde la corriente es mayor. La corriente convencional, la que usan las fórmulas, va en sentido contrario.
- Cambia el voltaje de la batería y cada resistencia, y lee bajo la imagen la corriente, el voltaje y la potencia de cada bombilla. Abre el interruptor para cortar una rama: en serie todo se apaga, en paralelo las demás bombillas siguen. El gráfico muestra cuánta potencia toma R₁ al variar su resistencia, con un máximo cuando iguala al resto del circuito.
- Prueba el divisor de tensión y mira cómo baja la salida al conectar la carga, o el puente de Wheatstone y busca el R₄ que deja el medidor en cero. La Calculadora de la ley de Ohm, la Calculadora en serie y en paralelo y la Calculadora de divisor de tensión hacen las mismas cuentas con tus valores.
Preguntas frecuentes
¿Qué diferencia hay entre circuitos en serie y en paralelo?
En serie los componentes están en una sola línea, así que pasa la misma corriente por todos y los voltajes suman el de la batería: R = R₁ + R₂ + …. En paralelo cada componente tiene su propio camino entre los mismos dos puntos, así que cada uno recibe el voltaje completo y las corrientes se suman: 1 ÷ R = 1 ÷ R₁ + 1 ÷ R₂ + …. Así se cablean las casas: cada lámpara recibe la tensión de red y se puede apagar una sin apagar las demás.
¿Qué son las leyes de Kirchhoff?
La ley de corrientes: las corrientes que entran en un nudo igualan a las que salen, porque la carga no se acumula. La ley de tensiones: al recorrer cualquier malla cerrada, las subidas y bajadas de voltaje suman cero, porque la energía por carga tiene que cuadrar. Junto con la ley de Ohm resuelven cualquier circuito de resistencias y baterías, que es lo que hace la simulación en cada nudo.
¿Por qué baja el voltaje de la batería al conectar más bombillas?
Una batería real tiene resistencia interna r. La corriente que se pide hace caer I × r voltios dentro de la batería, así que el voltaje en bornes es E − I r. Conectar bombillas en paralelo baja la resistencia total y sube la corriente, así que la caída crece. Pon r en 0 para ver una batería ideal.
¿A qué velocidad se mueven los electrones en un cable?
Despacio: en un cable de cobre de 1 mm de diámetro con 1 A avanzan a menos de una décima de milímetro por segundo. La bombilla se enciende al instante porque el campo eléctrico recorre el circuito casi a la velocidad de la luz y pone en marcha a todos los electrones a la vez. Los puntos de aquí van muchísimo más rápido para mostrar las corrientes relativas.
Dice que WebGL está desactivado.
La vista 3D necesita WebGL, que tienen todos los navegadores actuales. Puede estar desactivado si la aceleración por hardware está apagada en los ajustes del navegador, o por un controlador gráfico muy antiguo. Activa la aceleración por hardware o prueba otro navegador.
¿Se sube algo?
No. La simulación la dibuja tu propio navegador con WebGL; no se envía nada a ningún sitio y sigue funcionando sin conexión una vez cargada la página.