Associação de Resistores
Nesta aula iremos estudar o comportamento da tensão e da corrente nas associações de resistores tanto em serie como em paralelo.
Vejamos o comportamento da corrente na associação em serie:
Na associação em serie, se ligarmos uma bateria nos pontos A e B vai circular uma corrente por todos os resistores, esta corrente quando passar por R1 vai ter que passar por R2, e por R3 e assim por diante. Então na associação em serie a corrente no circuito é sempre a mesma independente do numero de resistores.
Vejamos o comportamento da corrente na associação em paralelo.
Na associação em paralelo, se ligarmos uma bateria nos pontos A e B vai circular uma corrente por todos os resistores, sendo que neste caso ela será dividida, pois temos no circuito dois caminhos para ela percorrer, uma parte vai passar pelo resistor de cima R1 e a outra parte pelo resistor de baixo R2. Então na associação em paralelo a corrente no circuito é sempre dividida pelo numero de resistores da associação, em nosso circuito de exemplo ela será dividida por dois.
Para facilitar a compreensão vamos utilizar como analogia um circuito hidráulico como mostrado abaixo:
Pelas figuras acima podemos observar que a água no sistema em serie passa direto e no sistema em paralelo ela se divide pelo dois caminhos, o mesmo ocorre com a corrente elétrica no sistema de associação de resistores.
Resumindo no circuito em serie a corrente é sempre a mesma e no circuito em paralelo a corrente se divide.
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Vejamos o comportamento da tensão na associação em serie.
Na associação em serie, ocorre a divisão da tensão no circuito pelo numero de resistores, ou seja, iremos observar uma perda no primeiro resistor R1, outra perda no segundo resistor R2 e por ai em diante. Resumindo é o inverso do comportamento da corrente que é a mesma neste circuito.
Vejamos o comportamento da tensão na associação em Paralelo.
Na associação em paralelo, a tensão no circuito se mantém constante independente do numero de resistores, ou seja, a tensão é sempre a mesma. Resumindo é o inverso do comportamento da corrente que se divide.
Em um resumo geral podemos dizer que na associação em Serie de resistores a tensão se divide e a corrente é a mesma, e na associação em Paralelo a tensão é a mesma e corrente se divide.
A isso podemos acrescentar quê, em Serie é a mesma corrente e divide a tensão diretamente proporcional as resistências. Em Paralelo é a mesma tensão e divide a corrente inversamente proporcional as resistências, isso vai ficar mais claro com os exemplos a seguir.
Para exemplificar tudo o que falamos até agora, vamos tomar como exemplo este circuito mostrado acima, onde temos três resistores distintos ligados na associação serie e alimentados por uma bateria de 30 volts.
Agora iremos a calcular a corrente total do circuito e depois a tensão perdida em cada resistor desta associação.
A Primeira coisa que precisamos fazer é achar a “Rt” do circuito, assim utilizando a formula que aprendemos na aula passada teremos:
Agora que sabemos a “Rt” do circuito (10Ω), temos que descobrir a corrente total do mesmo, lembrando que a corrente na associação em serie é sempre a mesma, assim teremos:
Agora iremos a calcular a corrente total do circuito e depois a tensão perdida em cada resistor desta associação.
Agora que sabemos a corrente total do circuito (3A), vamos calcular a perda de tensão em cada resistor desta associação. Utilizando novamente nosso triangulo das grandezas teremos:
Como pode ser visto na associação em serie de nosso exemplo, a corrente é a mesma e a tensão se divide diretamente proporcional ao valor das resistências, quem tem a menor resistência consome menos energia, quem tem a maior resistência consome mais energia.
Se agente somar todos as tensões gastas em cada resistor (6v+9v+15v) teremos os 30V que é fornecido pela nossa fonte de alimentação. Se na associação em serie os resistores tiverem o mesmo valor, bastar dividir a tensão da fonte gerador pelo numero de resistores do circuito.
Agora iremos a calcular a corrente perdida em cada resistor da associação em paralelo, pois sabemos que nesta associação a tensão é sempre a mesma.
Sabendo a tensão total do circuito Vt = 12v, precisamos saber a resistência total “Rt” desta associação, usando a formula estudada na aula passada teremos:
Agora iremos a calcular a corrente em cada resistor R1 e R2 desta associação, Agora que sabemos a resistência total do circuito (2Ω), e tensão de alimentação (12V), utilizando novamente nosso triangulo das grandezas, vamos encontrar a corrente total do circuito:
Agora que temos a corrente total do circuito vamos calcular qual a corrente em cada resistor desta associação.
Utilizando novamente nosso triangulo das grandezas, vamos saber a corrente em cada resistor do circuito:
Isto comprova que na associação em Paralelo a tensão é a mesma e a corrente se divide e ela é inversamente proporcional ao valor das resistências, quem tem a menor resistência permite maior passagem de corrente, quem tem a maior resistência permite menor passagem de corrente.
Se agente somar a corrente em cada resistor (2A+4A) teremos os 6A fornecido pela nossa fonte de alimentação. Se na associação em paralelo os resistores tiverem o mesmo valor, bastar dividir a corrente total pelo numero de resistores do circuito. Assim:
Abaixo esta disponível a video aula sobre este tema, clique no vídeo para visualizar.