Associação de resistores mista, em paralelo e em série

Nesta aula vamos mostrar a associação de resistores mista, em paralelo e em série. Logo depois do vídeo não deixe de ler as explicações. Tudo com ilustração e exemplos pra facilitar o entendimento deste assunto. Veja o vídeo primeiro e depois continue com a leitura.

COMO OS RESISTORES PODEM SE ASSOCIAR?

Associar resistores tem por finalidade aumentar ou diminuir a resistência elétrica em um circuito. Essas associações podem ser realizadas de duas maneiras: em série e em paralelo. 

Os dois tipos de associação podem ser combinados de várias maneiras para atender às necessidades de cada situação.

Associação em série

Na associação em série, os resistores são ligados em seqüência, de tal maneira que o terminal de um resistor é ligado ao terminal do resistor seguinte e, assim, sucessivamente.

Todos eles estão ligados a uma fonte de tensão (bateria, pilha ou tomada elétrica).

A figura a seguir ilustra uma associação em série com 3 resistores.

Associação de Resistores mista, em paralelo e em série

A principal característica dessa associação é que só há um caminho para a corrente elétrica: ela é obrigada a passar por todos os resistores. Dessa forma, a intensidade da corrente elétrica que atravessa o resistor 1 é a mesma para o resistor 2 e a mesma para o resistor 3. Assim, temos que:

Na associação em série de resistores, a corrente elétrica tem a mesma intensidade em cada um dos resistores.

Tomando-se o filamento de uma lâmpada como resistor, observe as duas situações descritas abaixo:

* Situação I: quando se tem apenas uma lâmpada ligada à bateria de 9 V, o brilho da lâmpada é bastante intenso, porque toda ddp da bateria é aplicada sobre uma única lâmpada. Assim, pode-se dizer que a ddp da bateria é a mesma ddp da lâmpada.

ddp da bateria é aplicada sobre uma única lâmpada

Situação II: ao se associar outra lâmpada igual, em série, o brilho de cada uma é menos intenso do que o anterior, porque a ddp da bateria é dividida em duas partes, 4,5 V para cada lâmpada, o que justifica o brilho menos intenso.

a ddp é dividida em tantas partes quanto for o número de resistores

Dessa forma, podemos concluir que:

Na associação em série de resistores, a ddp é dividida em tantas partes quanto for o número de resistores associados.

Se os resistores da associação forem iguais, a ddp será dividida em partes iguais. No entanto, se os resistores forem diferentes, a ddp será dividida em partes diferentes. De qualquer forma, a soma das ddps em cada resistor é a ddp da bateria.

Veja aqui no site uma aula sobre Magnetismo, eletromagnetismo e campo magnético.

Na associação em série, quanto maior o número de resistores do circuito, maior será a resistência elétrica e, portanto, menor será a intensidade da corrente que o percorre.

Por meio de algumas relações em um circuito elétrico, pode-se comprovar que a resistência elétrica equivalente de uma associação de resistores em série é dada pela soma das resistências de cada um dos resistores:

Veja o exemplo:

No circuito elétrico abaixo, os resistores R1 R2  R3 e R4 têm resistências elétricas respectivamente iguais a 5 Q, 12 Q, 3 Q e 10 Q. Determine a resistência equivalente dessa associação de resistores.

 R1 R2  R3 e R4

AS LUZES DA ÁRVORE DE NATAL

O conjunto de lâmpadas usado em enfeites natalinos é geralmente composto de lâmpadas associadas em série. A inconveniência dessa associação é que, se uma delas se queimar, todas as que estiverem em série com ela serão apagadas. Isso ocorre porque o circuito se abre, interrompendo a passagem da corrente elétrica.

Nos chuveiros elétricos, a ddp da rede elétrica pode ser ligada entre os terminais B e C, representando a posição “inverno”, ou entre os terminais A e C. representando a posição “verão”.

Na posição “inverno”, a resistência é menor e proporciona uma corrente elétrica mais intensa e, consequentemente, mais energia dissipada na forma de calor.,

Na posição “verão”, a resistência é maior porque é igual à soma das resistências dos dois resistores. Assim, a intensidade da corrente é menor e menos energia é dissipada na forma de calor.

Associação em paralelo

Na associação em paralelo, todos os resistores são ligados aos mesmos terminais da fonte de tensão (bateria, pilha ou tomada elétrica). A figura abaixo ilustra uma associação em paralelo com três resistores.

Um dos terminais de cada resistor está ligado ao polo positivo da bateria e o outro terminal está ligado ao polo negativo, ou seja, todos os resistores estão ligados aos mesmos pontos e, portanto, à mesma ddp.

As instalações elétricas residenciais são feitas dessa forma. Todas as lâmpadas estão ligadas em paralelo, ou seja, ligadas à mesma ddp de 110 V ou 220 V, dependendo da ddp da rede elétrica. Assim, temos que:

Na associação em paralelo de resistores, a ddp é a mesma para cada um dos resistores.

A maioria das residências recebe três fios da rede de energia elétrica: dois fios correspondentes às fases e um ao neutro.

Na instalação elétrica, os equipamentos são projetados para serem ligados entre uma fase e o neutro (uma lâmpada em 110 V, por exemplo) ou entre duas fases (um chuveiro em 220 V, por exemplo). Para entender a instalação elétrica residencial, pode-se representar a fase pelo polo positivo de uma bateria, o neutro pelo polo negativo e os equipamentos por resistores.

Mesmo que de forma simplificada, o circuito representado dá ideia de como é a associação em paralelo.

Observe as situações a seguir, que representam esquematicamente parte da instalação elétrica em uma residência:

ligação em paralelo

Na figura, todas as lâmpadas estão acesas e apresentam brilhos iguais, pois são lâmpadas iguais.

Observe agora a ilustração a seguir:

lâmpada queimada

Na figura, a lâmpada do quarto está queimada, mas as demais lâmpadas não têm seu brilho alterado, ou seja, a corrente elétrica que circulava em cada lâmpada continua com a mesma intensidade.

Na associação em paralelo, cada resistor (lâmpada) é independente dos demais, diferentemente da associação em série, em que a queima de um resistor (lâmpada) faz com que o circuito seja interrompido.

Na associação de resistores em paralelo, a intensidade da corrente elétrica fornecida pela bateria varia em função da quantidade de resistores associados e da resistência de cada um deles.

A intensidade total da corrente é dada pela soma das intensidades das correntes elétricas dos resistores.

Nas ilustrações a seguir estão representados dois circuitos com baterias idênticas, cuja ddp é de 9 V e os resistores idênticos têm resistência de 9 Ω.

A e B nos dois circuitos e nos pontos C e D é constante e igual a 9 V

A ddp nos pontos . No primeiro caso, a corrente elétrica tem intensidade 1 A.

Ao adicionar outro resistor idêntico em paralelo ao primeiro,, haverá também a passagem de uma corrente elétrica de intensidade 1 A, o que acarreta aumento da intensidade da corrente elétrica (2A) fornecida pela bateria. Assim, a cada novo resistor colocado em paralelo, haverá novo acréscimo da intensidade da corrente elétrica fornecida pela bateria.

Por esse motivo, a intensidade de corrente total fornecida pela bateria depende da quantidade de resistores e o seu valor é igual à soma dos valores das intensidades das correntes que passam por cada resistor.

Generalizando, temos:

Na associação em paralelo de resistores, a corrente elétrica é dividida em tantas partes quanto for o número de resistores associados.

Se os resistores associados em paralelo forem iguais, a corrente elétrica total fornecida pela bateria será dividida em partes iguais.

Se os resistores forem diferentes, a corrente elétrica total será dividida em partes diferentes.

De qualquer forma, a soma das intensidades das correntes elétricas em cada resistor é a intensidade da corrente elétrica total fornecida pela bateria.

Com isso, pode-se concluir que, se a corrente elétrica fornecida pela bateria aumentou, houve uma diminuição da resistência elétrica do circuito como um todo.

Como funciona o controle de volume nos aparelhos de som?

O reostato é um resistor de resistência variável, possibilitando aumentar ou diminuir a intensidade da corrente elétrica que circula por um circuito elétrico.

Em eletrônica, os reostatos também são chamados de potenciômetros e trimpots.

Podemos citar como exemplo de utilização de reostatos no cotidiano o controle de volume em aparelhos de som, controladores de intensidade luminosa (dimmer) e alguns controladores de velocidade em ventiladores de teto.

Associação em série de resistores.

As relações entre ddp (tensão elétrica), intensidade de corrente elétrica (i) e resistência elétrica (R> em uma associação em série de resistores.

Resumo de Associação de Resistores mista, em paralelo e em série

  • Pequenos circuitos com resistores associados em série.
  • O “comportamento” do resistor de um chuveiro elétrico ao variar o aquecimento da água nas posições verão e inverno.
  • Associação em paralelo de resistores.
  • Pequenos circuitos com resistores associados em paralelo.
  • As principais diferenças entre os dois tipos de associação de resistores

Depois dessa aula que tal ver um artigo sobre curiosidades elétricas.

Não se esqueça de dizer o que achou da aula.

https://www.youtube.com/watch?v=e0wGBMpb7Oo

fonte: Companhia Das Ciências – 9º Ano – Usberco, Joao; Salvador,Edgard; Manoel Martins,José; Schechtmann,Eduardo; Ferrer,Luiz Carlos; Martin Velloso,Herick

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