Optimizando el rendimiento de baterías: configuraciones en paralelo y serie-paralelo para lámparas de alta carga

Piezas y Materiales

• Cuatro baterías de 6 voltios
• Lámpara de 12 voltios (25 W o 50 W)
• Portalámparas (tipo doméstico estándar 120 V)

Lámparas de 12 V de alta potencia pueden conseguirse en proveedores de vehículos recreativos (RV) y náuticos. Tamaños comunes son 25 W y 50 W, y sirven como carga exigente que drena corriente significativa del banco de baterías.

Un portalámparas convencional de 120 V funciona perfectamente para estas lámparas «RV» de bajo voltaje.

Referencias Cruzadas

• Lecciones en Circuitos Eléctricos, Volumen 1, Capítulo 5: «Circuitos en Serie y Paralelo»
• Lecciones en Circuitos Eléctricos, Volumen 1, Capítulo 11: «Baterías y Sistemas de Potencia»

Objetivos de Aprendizaje

• Demostrar regulación de fuente de voltaje bajo carga
• Mostrar cómo conexiones en paralelo aumentan capacidad de corriente

Diagrama Esquemático

Ilustración

Instrucciones

Comienza conectando una sola batería de 6 V a la lámpara. La lámpara, diseñada para 12 V, brillará tenuemente alimentada por la única batería. Usa un voltímetro para leer el voltaje de la lámpara a través de sus terminales:

La lectura será notablemente menor que el voltaje nominal de la batería. Esta caída de voltaje ocurre porque la alta demanda de corriente de la lámpara hace que la resistencia interna de la batería caiga voltaje.

Para mitigar esto, conecta baterías en paralelo. Uniendo todos los terminales positivos (+) juntos y todos los negativos (−) juntos, cada batería comparte la carga, reduciendo el consumo de corriente individual y la caída de voltaje.

Añade baterías en paralelo incrementalmente, anotando el voltaje de la lámpara tras cada adición:

Observarás un aumento en el brillo de la lámpara a medida que la caída de voltaje disminuye.

Mide la corriente de una sola batería insertando un amperímetro en serie con el circuito de una batería, y compárala con la corriente total consumida por la lámpara:

Nota que la corriente de una sola batería es significativamente menor que la corriente total, confirmando el beneficio de la paralelización.

Para brillo máximo, un arreglo serie-paralelo es ideal. Primero, conecta dos baterías de 6 V en serie para lograr los 12 V requeridos. Luego, conecta dos de esas parejas en serie en paralelo para mejorar la entrega de corriente y reducir aún más la caída de voltaje:

Hojas de Trabajo Relacionadas

• Hoja de Trabajo Baterías

Siguiendo estos pasos, verás cómo una configuración de batería reflexiva mejora el rendimiento para aplicaciones de alta corriente.