Brillo de Bombillas en Serie: Por Qué la Bombilla de 100W Supera a la de 200W

Comportamiento Contraintuitivo de Circuitos en Serie

Cuando una bombilla de 100W-220V y una de 200W-220V se conectan en serie a 220V, la bombilla de 100W brilla más. Esto sorprende a muchos porque la bombilla de 200W es "más potente" a voltaje nominal —pero la operación en serie lo cambia todo.

Análisis de Resistencia (Fría vs. Caliente)

Los filamentos incandescentes tienen un fuerte coeficiente de temperatura positivo (la resistencia aumenta ~10-15× de fría a caliente). A voltaje nominal:

• Bombilla de 100W: R_hot = V²/P = 220²/100 = 484Ω
• Bombilla de 200W: R_hot = 220²/200 = 242Ω

Operación en Circuito en Serie

Resistencia total: 484 + 242 = 726Ω

Corriente del circuito: I = 220V / 726Ω = 0.303A

División de voltaje (proporcional a la resistencia):

• A través de la bombilla de 100W: V₁₀₀ = 0.303A × 484Ω = 146.7V
• A través de la bombilla de 200W: V₂₀₀ = 0.303A × 242Ω = 73.3V

Disipación de potencia real:

• Bombilla de 100W: P = I²R = 0.303² × 484 = 44.4W
• Bombilla de 200W: P = 0.303² × 242 = 22.2W

Por Qué Sucede Esto

En serie, la corriente es idéntica a través de ambas bombillas. Potencia = I²R, por lo que la bombilla de mayor resistencia (100W) disipa más potencia. El filamento de la bombilla de 100W funciona más caliente, más cerca de su temperatura de diseño, produciendo más luz visible por vatio.

Matices del Mundo Real

• La relación de resistencia fría difiere de la caliente; la corriente inicial de pico favorece a la bombilla de menor R
• Las constantes de tiempo térmico difieren; el brillo puede cambiar durante el calentamiento
• Las bombillas LED/CFL de "vatios equivalentes" se comportan completamente diferente (electrónica activa)

Principio General

En serie: mayor resistencia → mayor caída de voltaje → mayor disipación de potencia → más brillante (para cargas resistentes). En paralelo: menor resistencia → mayor corriente → mayor potencia → más brillante.