Circuito serie

01 · Punto de partida

Dos resistores, una sola fila india

Tu LED con su resistor ya era un serie de dos: misma corriente cruzando ambos, tensión repartida (7 V y 2 V). Hoy generalizamos: N resistores en fila comparten la corriente y se reparten la fuente. Con esa regla y Ohm resolvés cualquier loop único.

La imagen mental: un solo caño con varias válvulas en serie. El caudal es el mismo en todo el caño; la presión cae un poco en cada válvula hasta agotarse.

• ¿Por qué la corriente es igual en todos?
• ¿Cómo se reparte la tensión?
• ¿Cuánto cae en cada uno con números?
• ¿Qué pasa si agrego o quito uno?

02 · Reglas

Las tres reglas del loop único

03 · Ejemplo completo

9 V con 470 Ω y 1 kΩ, paso a paso

1. 1
   Total y corriente.

   Rt = 470 + 1000 = 1470 Ω. I = 9 / 1470 ≈ 6,1 mA: la misma en ambos.

2. 2
   Caída en cada uno.

   V1 = 0,0061 × 470 ≈ 2,9 V. V2 = 0,0061 × 1000 ≈ 6,1 V.

3. 3
   Verificación.

   2,9 + 6,1 = 9,0 ✓. Si no suma la fuente, hay error de cuenta o de concepto.

Moraleja: el grande se queda con más tensión y más potencia. Esa frase resuelve la mitad de las preguntas de serie.

04 · Qué pasa si…

Experimentos mentales con respuesta

Agrego un tercero

Sube Rt, baja I, todo recibe menos. Agregar en serie siempre “achica” el flujo para todos.

Corto uno (puente con cable)

Su R sale del loop: Rt baja, I sube, el resto recibe más. Un corto parcial redistribuye, no apaga (si no es total).

Abro en un punto

I = 0 en todo: sin loop no hay flujo en ningún lado. Toda la fuente aparece en el corte (Tema 14 del índice).

Pongo un LED en serie

Vale por tramos: LED ≈ 2 V fijos + el resto se reparte en R con Ohm. Así vivía tu LED del curso 1.

05 · Serie en código

Función serie para siempre

Recibe la fuente y la lista de resistores; devuelve I, caídas y potencias, con chequeo de suma:

def serie(vs, resistencias):
    rt = sum(resistencias)
    i = vs / rt
    print(f"Rt = {rt:.0f} ohm, I = {i*1000:.2f} mA")
    total_v, total_p = 0, 0
    for n, r in enumerate(resistencias, 1):
        v = i * r
        p = v * i
        total_v += v
        total_p += p
        print(f"  R{n}={r} ohm: V={v:.2f} V  P={p*1000:.0f} mW")
    print(f"Suma V = {total_v:.2f} (fuente {vs} V) | P total = {total_p*1000:.0f} mW")


serie(9, [470, 1000])
serie(5, [330, 330, 330])

Probá serie(12, [1000, 2000, 3000]): ¿qué fracción se lleva cada uno?

Diseño inverso: hallar el que falta

¿Qué R2 hace caer 3 V con R1 = 1 kΩ y 9 V? Despejando el reparto:

def hallar_companera(vs, r1, v2_objetivo):
    # En serie: V2/Vs = R2/(R1+R2) -> R2 = R1 * V2/(Vs-V2)
    r2 = r1 * v2_objetivo / (vs - v2_objetivo)
    print(f"R2 ideal = {r2:.0f} ohm")
    return r2


hallar_companera(9, 1000, 3.0)

06 · Analogía programador

Middleware en serie

1. 1
   Cadena de middlewares.

   El request (corriente) pasa por todos en orden; cada uno consume una parte del presupuesto (tensión). El orden no cambia el total.

2. 2
   El pesado consume más.

   El middleware más costoso (R grande) se lleva más presupuesto. Perfilar = medir caída por etapa.

3. 3
   Un caído corta todo.

   Un eslabón abierto detiene la cadena entera: mismo síntoma que un middleware que no llama a next().

07 · Exploración

Laboratorio: repartir con sliders

Mové R1 y R2 con fuente fija: el laboratorio calcula I, caídas, potencias y verifica que la suma dé la fuente. Mirá cómo el grande se queda con todo.

Preguntas para explorar

1. Igualá R1 = R2. ¿Cómo se reparte? ¿Y con R2 = 10 × R1?
2. ¿Qué le pasa a I si duplicás ambas R? ¿Y a las caídas?
3. ¿Por qué la suma siempre da Vs aunque cambies todo?

08 · Comprensión

Confusiones frecuentes

09 · Práctica guiada

Ejercicios de serie

Ejercicio 1: tres iguales

Fuente 9 V con 3× 1 kΩ. Calculá I y V por resistor a mano; verificá con serie(9, [1000, 1000, 1000]).

Ejercicio 2: hallar al desconocido

Con 12 V, R1 = 1 kΩ y querés 4 V en R2. ¿R2? Usá hallar_companera(12, 1000, 4.0) y verificá con serie().

Ejercicio 3: LED en la fila

9 V con LED (~2 V) + R 470 + R 1 kΩ en serie. ¿I aproximada? ¿V en cada R? (Tratá el LED como caída fija de 2 V.)

10 · Síntesis

Ideas para recordar

El loop único ya es tuyo. Ahora, su simplificación formal: en el próximo tema, la resistencia equivalente en serie.