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Revisão de Física: Circuito Elétrico

 

Física: Circuito Elétrico

Resumão – Revisão da Matéria de Física – Revisando seus conhecimentos
Física: Circuito Elétrico

Revisão de Física: Circuito Elétrico

 

Circuito Elétrico

Circuito Elétrico: Resistores em Série e Paralelo

Circuitos elétricos, nos dias de hoje, são elementos básicos de qualquer aparelho elétrico e eletrônico, como rádios, TV, computadores, automóveis, aparelhos científicos, etc. Quando desenhamos um diagrama para um circuito, representamos as baterias, capacitores e resistores por símbolos, como mostra a tabela 1. Fios cuja resistência é desprezível comparado com as outras resistências do circuito são desenhados como linhas retas.


Tabela 1 – Elementos de um circuito

a) Resistores em Série
Quando dois ou mais resistores são conectados em sequencia, como mostra a figura, são ditos estarem em série. Neste caso, a corrente i é a mesma que passa por cada um dos resistores. Vamos assumir que o conjunto de resistores da figura abaixo foram submetidos a uma diferença de potencial V e que todas as outras resistência do circuito podem ser ignoradas. De acordo com a lei de Ohm, a diferença de potencial entre os terminais de cada resistor é V1=iR1, V2 =iR2 e V3 =iR3.

Fig. 1 (a) Resistores em série e (b) Resistor equivalente

Estando os resistores conectados em série a conservação de energia estabelece que voltagem V é a soma das voltagens V1, V2 e V3. Assim, V=V1 + V2 + V3 = iR1 + iR2 + iR3 = i(R1 + R2 + R3) =iR

Onde R é a resistência equivalente deste circuito, dada por R = R1 + R2 + R3

Isto significa que quando conectamos várias resistências em série, a resistência equivalente é igual à soma direta das resistências em separado, isto é;

Note que quando mais resistência é introduzida no circuito, menor será a corrente no circuito, supondo que a ddp (V) aplicada, se mantenha constante. Isto é uma consequência da lei de Ohm.

b) Resistores em Paralelo
Outra forma simples de conectar resistores é em paralelo, como mostra a figura. Neste caso, a corrente i produzida pela fonte é dividida em diferentes correntes ik. Lembrando que a corrente elétrica é uma consequência do fluxo de carga e que a carga total do circuito se conserva, temos que a corrente i do circuito deve separar-se em diferentes correntes ik , menores, de forma que a soma linear de todas ik é igual a i. Isto é: i = i1 + i2 + i3

Quando os resistores estão em paralelo, cada um experimenta ou estão sob a mesma voltagem V. Então pela lei de Ohm temos que: 

Figura: (a) Resistores em paralelo e (b) Resistor equivalente

Usando as equações anteriores, notamos podemos determinar a resistência equivalente para um circuito em paralelo, de forma análoga ao caso dos resistores em série, isto é:

Isto significa que quando conectamos várias resistências em paralelo, à resistência equivalente R pode ser determinada por:

Observe que a resistência equivalente R, neste caso, é menor do que cada uma das resistências Rj.
A simulação abaixo mostra o processo de calcular o resistor equivalente em um circuito complexo, contendo resistores em série e paralelo.

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