Tienes dos ampolletas y una pila. Las conectas de una forma y alumbran fuerte, pero cuando sacas una se apaga todo. Las conectas de otra forma y alumbran más débil, pero puedes sacar una y la otra sigue encendida.
Esa es toda la diferencia entre los circuitos en serie y paralelo, y de ahí sale casi todo lo demás: por qué las pilas de tu control remoto van una detrás de otra, por qué un LED necesita resistencia, y por qué en las guirnaldas viejas de Navidad se quemaba una ampolleta y se apagaba la guirnalda entera.
Acá va la explicación completa de los circuitos en serie y paralelo, con las fórmulas, una calculadora para que metas tus propios valores, y la lista de lo que necesitas para armarlo hoy en tu mesa.
Qué es un circuito en serie
Un circuito serie tiene un solo camino para la corriente. Los componentes van uno detrás de otro, como las piezas de un tren: para llegar del polo positivo al negativo, la corriente tiene que pasar obligatoriamente por todos.
De ahí salen las dos consecuencias que importan:
La corriente es la misma en todos. No se reparte ni se gasta por el camino. Si por R1 pasan 10 mA, por R2 y por R3 pasan exactamente los mismos 10 mA.
El voltaje se reparte. Los 6 V de la pila se dividen entre las tres resistencias, y cada una se lleva una porción proporcional a su valor. Sumadas dan los 6 V otra vez.
Si cortas el circuito en cualquier punto, se apaga todo. No hay camino alternativo. Esto es lo que pasaba con las guirnaldas antiguas: eran una serie de ampolletas y bastaba que una se quemara para dejar la fila entera a oscuras.
Cómo se calcula la resistencia en serie
Se suman. Así de simple:
R total = R1 + R2 + R3 + ...
Con las del diagrama: 100 Ω + 220 Ω + 330 Ω = 650 Ω.
Y como ya sabes la resistencia total y el voltaje de la pila, sale la corriente con la ley de Ohm: 6 V ÷ 650 Ω = 0,0092 A, o sea 9,2 mA.
Fíjate en algo: en serie la resistencia total siempre es mayor que la más grande que pusiste. Agregar resistencias en serie es ponerle más freno a la corriente.
Qué es un circuito en paralelo
Un circuito paralelo tiene varios caminos. Cada componente se conecta directamente a los dos polos de la fuente, en ramas independientes.
Las consecuencias son las opuestas al caso anterior:
El voltaje es el mismo en todos. Las tres resistencias tienen los 6 V completos encima, porque todas están conectadas a los mismos dos puntos.
La corriente se reparte. Cada rama toma la corriente que le corresponde según su resistencia. La rama de 100 Ω se lleva más corriente que la de 330 Ω, porque opone menos oposición.
Si cortas una rama, las otras siguen funcionando. Por eso los enchufes de tu casa están en paralelo: puedes apagar el hervidor sin que se apague el refrigerador.
Cómo se calcula la resistencia en paralelo
Acá la fórmula asusta más de lo que es:
1 / R total = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ...
Con los mismos valores de antes: 1/100 + 1/220 + 1/330 = 0,01 + 0,004545 + 0,00303 = 0,017575. Y ahora das vuelta el resultado: 1 ÷ 0,017575 = 56,9 Ω.
Para dos resistencias hay un atajo que se usa mucho: R total = (R1 × R2) ÷ (R1 + R2). Con 100 Ω y 220 Ω da (100 × 220) ÷ 320 = 68,8 Ω.
Y acá está la regla que te sirve para verificar si te equivocaste: en paralelo el resultado siempre es menor que la resistencia más chica. Si te da un número mayor, revisa la cuenta, porque está mala. Con 100, 220 y 330 el resultado tenía que ser menor que 100, y dio 56,9.
Tiene sentido si lo piensas como caminos: cada rama nueva es una vía extra por donde puede circular la corriente, así que el conjunto opone menos resistencia que cualquiera de las ramas por separado.
Calculadora: mete tus valores
Escribe los valores que tengas a mano y compara los dos resultados. Deja en blanco las que no uses.
Por qué las pilas en serie suman voltaje y en paralelo duran más
Este es el caso donde la diferencia se ve todos los días, y donde más gente se confunde.
Una conexión en serie de tres pilas AA da 1,5 + 1,5 + 1,5 = 4,5 V. Por eso los portapilas de 3 y 4 celdas: no es que quepan más, es que necesitas el voltaje.
Las mismas tres pilas en paralelo siguen dando 1,5 V. No sube ni un poco. Lo que sí pasa es que la carga disponible se triplica: el circuito dura unas tres veces más antes de que se agoten.
Una advertencia práctica: no pongas pilas en paralelo si no están al mismo nivel de carga. La más cargada le va a entregar corriente a la más descargada, se calientan y se echan a perder las dos. Con pilas nuevas y de la misma marca no hay problema; con una nueva y una usada, sí.
El caso que de verdad vas a armar: un LED
Acá es donde la teoría se vuelve una cuenta que tienes que hacer sí o sí, porque si la saltas quemas el componente.
Un LED no se conecta directo a la pila. Necesita una resistencia en serie que limite la corriente, y ese es el circuito en serie más común del mundo maker.
El cálculo tiene tres pasos:
- Cuánto voltaje le sobra al circuito. Un LED rojo consume alrededor de 2 V. Si lo alimentas con 4,5 V de tres pilas AA, sobran 4,5 − 2 = 2,5 V que tiene que absorber la resistencia.
- Cuánta corriente quieres. Un LED de 5 mm trabaja cómodo entre 10 y 20 mA. Toma 15 mA.
- Divide. R = 2,5 V ÷ 0,015 A = 167 Ω. Como ese valor exacto no existe en el comercio, tomas el siguiente hacia arriba: 220 Ω.
Siempre redondea hacia arriba, nunca hacia abajo. Una resistencia mayor deja el LED un poco menos brillante; una menor lo deja pasando más corriente de la que aguanta, y eso se paga con el LED quemado o con su vida útil hecha pedazos.
¿Y si quiero varios LEDs?
Acá aparece la decisión serie o paralelo de nuevo, y la respuesta es concreta:
Varios LEDs en serie: los voltajes se suman. Tres LEDs rojos de 2 V necesitan 6 V solo para encenderse, más lo que se lleve la resistencia. Con una pila de 4,5 V no alcanza y no encienden ninguno. Sirve cuando tienes una fuente de voltaje alto y quieres que todos tengan exactamente el mismo brillo.
Varios LEDs en paralelo, cada uno con SU propia resistencia: esta es la forma correcta cuando trabajas a 5 V. Cada LED con su resistencia, todos colgando de la misma alimentación.
Lo que no hay que hacer: varios LEDs en paralelo compartiendo una sola resistencia. Parece que ahorra un componente y es el error clásico. Los LEDs nunca son idénticos: el que tenga el voltaje de conducción un poco más bajo se lleva la mayor parte de la corriente, alumbra más fuerte, se calienta, y esa diferencia se agrava sola hasta que se quema. Una resistencia por LED, siempre.
Cómo comprobarlo con el multímetro
La parte que casi ningún artículo te muestra: medirlo de verdad, que es como se aprende.
Para medir resistencia, gira la perilla a la zona de ohm (Ω) y elige una escala mayor que lo que esperas medir. En un multímetro de escalas fijas como el 830, si esperas 650 Ω usas la escala de 2000; si eliges 200 el display te va a mostrar un 1 solo a la izquierda, que significa fuera de rango.
Después apoya una punta en cada extremo del conjunto que quieras medir, con el circuito desconectado de la pila. Esto es importante: la medición de resistencia funciona porque el multímetro inyecta su propia corriente pequeñita, y si el circuito tiene una fuente conectada la lectura sale mala y puedes dañar el instrumento.
Arma las tres resistencias en serie sobre el protoboard, mide entre los extremos y vas a leer alrededor de 650 Ω. Después cámbialas a paralelo, vuelve a medir y vas a leer cerca de 57 Ω. Ver esos dos números aparecer en la pantalla enseña más que releer la fórmula tres veces.
Un detalle que confunde a mucha gente la primera vez: la lectura casi nunca da el número exacto. Una resistencia de 220 Ω con tolerancia del 5% puede medir legítimamente entre 209 y 231 Ω. No está mala, está dentro de especificación.
Lo que necesitas para armarlo
Con esto haces los dos circuitos, los mides y te queda material para seguir experimentando. Todo está disponible ahora:
- Protoboard de 830 puntos: donde armas los dos circuitos sin soldar nada.
- Resistencias de 1/4W: 100 Ω, 220 Ω y 330 Ω son los tres valores de los ejemplos de este artículo.
- LEDs de 5 mm: para el circuito del LED con su resistencia.
- Portapilas: de 2 o de 4 pilas AA, según el voltaje que quieras.
- Cables macho macho: para conectar todo en el protoboard.
- Multímetro: para comprobar que las cuentas dan.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es mejor, el circuito serie o el circuito paralelo? Ninguno. Son herramientas distintas. Serie cuando necesitas sumar voltaje o que por todos pase la misma corriente. Paralelo cuando necesitas que cada cosa funcione con el voltaje completo y de forma independiente.
¿Por qué la resistencia en paralelo da menos que cualquiera de las resistencias? Porque cada rama nueva es un camino adicional para la corriente. Mientras más caminos, menos se opone el conjunto al paso de la corriente. Es lo mismo que abrir una caja más en el supermercado.
Si tengo dos resistencias iguales en paralelo, ¿cuánto da? La mitad de una. Dos de 100 Ω en paralelo dan 50 Ω. Y tres iguales dan un tercio: tres de 330 Ω en paralelo dan 110 Ω. Es un atajo mental que sirve para chequear resultados rápido.
¿Puedo mezclar serie y paralelo en el mismo circuito? Sí, y es lo más común en la práctica. Se resuelve por partes: calculas primero los grupos en paralelo, los reemplazas por su resistencia equivalente, y después sumas todo lo que quedó en serie.
¿Los enchufes de mi casa están en serie o en paralelo? En paralelo, y por eso todos tienen los mismos 220 V y puedes desconectar uno sin afectar los demás.
¿Por qué mi multímetro marca un poco distinto al valor de la resistencia? Por la tolerancia. La banda dorada del componente significa 5% de tolerancia, así que una de 220 Ω puede medir entre 209 y 231 Ω y estar perfecta.
