Circuitos en Serie y en Paralelo: Guía Completa
Aprende las diferencias entre circuitos serie y paralelo, cómo calcular resistencias equivalentes, y su aplicación en instalaciones eléctricas reales.
¿Por qué las viviendas utilizan circuitos en paralelo y no en serie? ¿Cómo se reparte la corriente en una distribución trifásica? ¿Qué sucede cuando una lámpara se funde en una guirnalda de Navidad?
Todas estas preguntas se responden comprendiendo los dos tipos fundamentales de conexión eléctrica: serie y paralelo. En esta guía te explicamos ambos conceptos con rigor técnico y ejemplos aplicados a instalaciones de baja tensión.
Circuito en serie
En un circuito en serie, todos los componentes están conectados uno tras otro, formando un único recorrido para la corriente. La corriente es la misma en todos los puntos del circuito.
Características fundamentales:
- La corriente es igual en todos los elementos:
I_total = I₁ = I₂ = I₃ - La tensión total se reparte entre los elementos:
V_total = V₁ + V₂ + V₃ - La resistencia equivalente es la suma:
R_eq = R₁ + R₂ + R₃
Si uno de los elementos del circuito serie se interrumpe (se funde, se abre un interruptor), todo el circuito deja de funcionar. Esto es una desventaja significativa para la distribución eléctrica.
Ejemplo: Caída de tensión en un conductor
Un conductor de cobre de 2,5 mm² y 15 m de longitud alimenta una lámpara a 230 V. La resistencia del conductor (ida y vuelta, 30 m):
R_cable = ρ × L / S = 0,01724 × 30 / 2,5 = 0,207 Ω
Si la lámpara consume 2 A, la caída de tensión en el conductor:
V_cable = I × R_cable = 2 × 0,207 = 0,414 V
La tensión que llega a la lámpara es: 230 − 0,414 = 229,59 V
Este es un ejemplo real de circuito serie: la resistencia del cable está «en serie» con la carga, y «roba» una pequeña parte de la tensión total.
Circuito en paralelo
En un circuito en paralelo, todos los componentes comparten los mismos puntos de conexión. Cada elemento tiene la misma tensión aplicada.
Características fundamentales:
- La tensión es igual en todos los elementos:
V_total = V₁ = V₂ = V₃ - La corriente total se reparte entre los elementos:
I_total = I₁ + I₂ + I₃ - La resistencia equivalente se calcula con la inversa:
1/R_eq = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃
Si un elemento del circuito paralelo se interrumpe, los demás siguen funcionando. Por eso toda la distribución eléctrica en una vivienda se realiza en paralelo: que se funda una bombilla no debe afectar al resto de la instalación.
Además, la resistencia equivalente de un circuito en paralelo siempre es menor que la menor de las resistencias individuales. Esto significa que añadir cargas en paralelo aumenta la corriente total del circuito.
Ejemplo: Dos tomas de corriente en paralelo
Un circuito de tomas generales (C2, ITC-BT-25) alimenta dos aparatos:
- Televisor: 150 W → I₁ = 150/230 = 0,65 A
- Plancha: 2.200 W → I₂ = 2.200/230 = 9,57 A
El magnetotérmico de 16 A del circuito C2 protege este circuito correctamente. Pero si añadimos más aparatos en paralelo, la corriente seguirá aumentando hasta que pueda disparar la protección.
Comparativa serie vs. paralelo
Resumen de las diferencias fundamentales:
| Propiedad | Serie | Paralelo |
|---|---|---|
| Corriente | Igual en todos | Se reparte |
| Tensión | Se reparte | Igual en todos |
| R equivalente | R_eq = ΣR (aumenta) | 1/R_eq = Σ(1/R) (disminuye) |
| Si un elemento falla | Todo se interrumpe | Los demás siguen |
| Uso en distribución | No (salvo casos especiales) | Sí (estándar) |
| Ejemplo práctico | Conductor + carga | Tomas de corriente |
Aunque la distribución se hace en paralelo, hay elementos que se conectan en serie con el circuito:
- Magnetotérmicos e interruptores: están en serie con el circuito que protegen
- Fusibles: en serie para interrumpir el circuito ante sobrecorriente
- Interruptores: en serie para controlar el encendido/apagado
- Conductores: la resistencia del cable está en serie con la carga
Circuitos mixtos
Los circuitos reales son siempre mixtos: combinaciones de elementos en serie y en paralelo. Para analizarlos, se aplica un método sistemático:
Método de resolución:
Ejemplo práctico: alimentación de un cuadro secundario
Un cuadro secundario situado a 20 m del cuadro general alimenta 3 circuitos:
- C1 Alumbrado: 1.000 W
- C2 Tomas: 3.000 W
- C3 Climatización: 2.500 W
Corriente total del cuadro secundario:
I_total = (1.000 + 3.000 + 2.500) / 230 = 28,26 A
El cable de alimentación al cuadro secundario está en serie con este conjunto. Su resistencia (ida y vuelta, 40 m, sección 10 mm², cobre):
R_cable = 0,01724 × 40 / 10 = 0,069 Ω
Caída de tensión en la alimentación:
ΔV = 28,26 × 0,069 = 1,95 V → 0,85%
Este resultado se suma a la caída de tensión de cada circuito individual para verificar el cumplimiento del REBT (máximo 3% para alumbrado, 5% para fuerza).
Aplicación en la distribución de una vivienda
La instalación eléctrica de una vivienda según la ITC-BT-25 es un ejemplo perfecto de circuito mixto:
Nivel 1 - Serie: El IGA (Interruptor General Automático) está en serie con toda la instalación. Si se dispara, toda la vivienda se queda sin electricidad.
Nivel 2 - Paralelo: Desde el IGA, los distintos circuitos (C1, C2, C3, etc.) parten en paralelo desde el cuadro general de protección.
Nivel 3 - Serie: Cada circuito tiene su magnetotérmico y su diferencial en serie con las cargas del circuito.
Nivel 4 - Paralelo: Dentro de cada circuito, las tomas o puntos de luz están conectados en paralelo.
Esta arquitectura garantiza que:
- Una avería en un circuito no afecta a los demás (paralelo)
- Cada circuito tiene su protección independiente (serie)
- El IGA puede cortar toda la instalación en caso de emergencia (serie)
- Cada receptor funciona a la tensión nominal completa (paralelo)
Normativa aplicable
ITC-BT-25 — Instalaciones en viviendas
"Define los circuitos tipo (C1-C12), cada uno con protección independiente en serie, y receptores en paralelo dentro de cada circuito."
ITC-BT-19 — Prescripciones generales
"Establece los límites de caída de tensión que dependen directamente de la resistencia del conductor en serie con la carga."
Conclusión
Los circuitos serie y paralelo son los bloques constructivos de toda instalación eléctrica. Mientras la conexión en paralelo asegura que cada receptor recibe la tensión completa y que la avería de uno no afecta a los demás, la conexión en serie permite insertar protecciones e interruptores que controlan y protegen cada circuito.
Saber calcular resistencias equivalentes, repartos de corriente y caídas de tensión en circuitos mixtos es una habilidad esencial que aplicarás en cada proyecto de instalación eléctrica.
Complementa estos conceptos con nuestra calculadora de Ley de Ohm y la calculadora de caída de tensión para verificar tus cálculos de forma rápida.
Preguntas frecuentes
Porque en un circuito serie, si un aparato falla, se interrumpe todo el circuito. Además, la tensión se reparte entre los elementos, por lo que cada aparato recibiría menos tensión que los 230 V nominales. En paralelo, cada receptor tiene la tensión completa y funciona de forma independiente.