Tecnología Electrónica

Cálculo de Corriente de Luces Navideñas en Serie: 20 Bombillas, 0.5 Ω Cada Una, 120 V de Suministro

Una serie de 20 bombillas incandescentes conectadas en serie, cada una con una resistencia en frío de 0.5 Ω, alimentada desde un tomacorriente doméstico de 120 V RMS. Este artículo recorre el cálculo de la Ley de Ohm y destaca las desviaciones del mundo real.

Datos Dados

  • Número de bombillas: n = 20
  • Resistencia por bombilla (en frío): Rbulb = 0.5 Ω
  • Voltaje de suministro: VRMS = 120 V (asumido estándar norteamericano)

Cálculo Paso a Paso

  1. Resistencia Total en Frío: Rtotal = n × Rbulb = 20 × 0.5 = 10 Ω
  2. Aplicar Ley de Ohm (valores RMS): IRMS = VRMS / Rtotal = 120 / 10 = 12 A
  3. Potencia Disipada: P = I²R = 12² × 10 = 1,440 W

Por Qué la Corriente Real es Menor

FactorEfectoMagnitud Típica
Positivo Coeficiente de Temperatura del FilamentoResistencia en caliente 10–15× en fríoRhot ≈ 5–7.5 Ω/bombilla → 100–150 Ω total
Corriente en Caliente ResultanteI = 120 / 100 = 1.2 ACoincide con clasificación de juego de luces de 100–150 W
Resistencia de Línea / Contacto de EnchufeAñade 0.1–0.3 ΩDespreciable vs. 100 Ω
Forma de Onda No Senoidal (atenuador)Corriente RMS menor para la misma calefacción—

Verificación de Seguridad

  • 12 A excede la clasificación de circuito de rama de 15 A para carga continua (80 % = 12 A máximo).
  • Si la corriente de pico en arranque en frío alcanza 12 A, el interruptor puede mantener (retardo térmico-magnético), pero el cableado debe ser 14 AWG mínimo.
  • Cadenas LED modernas: 20 LEDs × 3 VF = 60 V + resistor en serie → ~20 mA, 2.4 W total.

Respuesta: La corriente teórica de resistencia en frío es 12 A RMS. La corriente de estado estable real con filamentos calientes es aproximadamente 1.2 A para un juego incandescente típico de 100–150 W.

>

<

Convertidores de TV (sintonizadores)