Como fica a corrente elétrica na associação em série?

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A associação de resistores é muito comum em vários sistemas, quando queremos alcançar um nível de resistência em que somente um resistor não é suficiente. Qualquer associação de resistores será representado pelo Resistor Equivalente, que representa a resistência total dos resistores associados.

- Associação em série
Em uma associação em série de resistores, o resistor equivalente é igual à soma de todos os resistores que compôem a associação. A resistência equivalente de uma associação em série sempre será maior que o resistor de maior resistência da associação. Veja porque:

- A corrente elétrica que passa em cada resistor da associação é sempre a mesma: i = i1 = i2 = i3 = i4 ..
- A tensão no gerador elétrico é igual à soma de todas as tensões dos resistores: V = V1 + V2 + V3 + V4 ..
- A equação que calcula a tensão em um ponto do circuito é: V = R . i , então teremos a equação final:

Req . i = R1 . i1 + R2 . i2 + R3 . i3 + R4 . i4 ...

Como todas as correntes são iguais, podemos eliminar esses números da equação, que é encontrado em todos os termos:

Req = R1 + R2 + R3 + R4 ..

- Associação em paralelo
Em uma associação em paralelo de resistores, a tensão em todos os resistores é igual, e a soma das correntes que atravessam os resistores é igual à resistência do resistor equivalente (no que nos resistores em série, se somava as tensões (V), agora o que se soma é a intensidade (i)).
A resistência equivalente de uma associação em paralelo sempre será menor que o resistor de menor resistência da associação.

- Tensões iguais: V = V1 = V2 = V3 = V4 ...
- Corrente no resistor equivalente é igual à soma das correntes dos resistores: i = i1 + i2 + i3 + i4 ..
- A equação que calcula a corrente em um ponto do circuito é: i = V / R , logo

V / Req = (V1 / R1) + (V2 / R2) + (V3 / R3) + (V4 / R4) ..

Como toda as tensões são iguais, podemos eliminá-las de todos os termos da equação:

1 / Req = (1 / R1) + (1 / R2) + (1 / R3) + (1 / R4) ..

Quando se trabalha com apenas dois resistores em paralelo, podemos utilizar a equação abaixo:

Req = (R1 . R2) / (R1 + R2)

Associação Mista
Em um mesmo circuito podem ser encontrados resistores em série e resistores em paralelo. Para calcular a resistência total do circuito, deve-se primeiro calcular a resistência equivalente dos resistores em paralelo, e em posse desse valor, considerá-lo como se fosse mais um resistor em série.

Texto originalmente publicado em https://www.infoescola.com/fisica/associacao-de-resistores/

Todos equipamentos elétricos e eletrônicos possuem um circuito, seja ele série, paralelo ou série paralelo, conhecido como circuito misto, aqui você irá aprender qual o conceito de circuito série e paralelo, principais características, diferenças, algumas de suas aplicações, vantagens e desvantagens.

Para um melhor aprendizado é importante que você tenha um certo conhecimento sobre alguns conceitos básicos da eletricidade, tais como o que é um circuito elétrico, tensão, corrente entre outros.

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Circuito Série

Conceito

Circuito em série, como o próprio nome já diz é um circuito com duas ou mais cargas que estão sendo alimentadas em série uma com a outra, ligadas em sequência, havendo apenas um único caminho para a passagem de corrente elétrica. Uma outra forma de visualizar um circuito em série é que as cargas têm apenas um ponto em comum entre elas, ou seja, não há nenhum ponto de derivação.

Circuito série com dois resistores.

Características

Em um circuito em série, corrente e tensão se comportam de maneira diferentes sobre as cargas do circuito. O fluxo de elétrons, corrente elétrica, no circuito sempre será o mesmo sobre as cargas, isso porque há apenas um único caminho para a passagem desses elétrons.

Porém a diferença de potencial, tensão, sobre as cargas será diferente, se as resistências das cargas não forem iguais. A tensão elétrica sobre cada carga será diferente uma em relação a outra devido à resistência ser diretamente proporcional à tensão, ou seja, quanto maior a resistência, maior será a tensão, isso porque a corrente sempre é a mesma para todas as cargas.

Na associação de resistores, quando eles estão em série o valor dessas resistências se somam, logo a associação de resistores em série, quanto mais cargas em série tiver no circuito, maior será a resistências total.

Aplicações

Uma das aplicações mais comuns de um circuito em série são os circuitos de LED que ficam nas árvores de natal, chamados de pisca-pisca. Esse é o motivo pelo qual quando apenas uma lâmpada queima todo aquele circuito para de funcionar, isto acontece porque o circuito é interrompido, neste caso não haverá passagem de corrente para as demais lâmpadas.

Uma aplicação muito comum em elétrica predial é ligação de um sensor de presença ou relé fotoelétrico estarem ligados a uma lâmpada, se não estivessem em série com a carga haveria uma passagem alternativa para a lâmpada acender, permanecendo ligada constantemente.

Vantagens e desvantagens

Uma de suas vantagens é a associação dos resistores para aumentar o valor da resistência total do circuito, além de usar dispositivos elétricos e eletrônicos em série com cargas, como chaveamento, ligando ou desligando.

As principais desvantagens é que ao ligar as cargas em série, qualquer uma delas que pare de funcionar irá abrir o circuito, consequentemente interrompendo o funcionamento das demais. Além do mais, devido a tensão variar de uma carga para a outra elas não irão trabalhar com a máxima potência.

Circuito paralelo

Conceito

O circuito em paralelo também é composto por duas ou mais cargas, porém diferente do circuito em série, todas essas cargas possuem o mesmo ponto em comum, ou seja, há um ponto de derivação para todas elas, fazendo com que o fluxo da corrente elétrica separe proporcionalmente para cada carga, de acordo com o valor de sua resistência.

Circuito paralelo com duas lâmpadas.

Características

Temos como as principais características de um circuito paralelo que tanto a corrente e tensão elétrica no circuito irão se comportar de maneira diferente. No caso da tensão elétrica, será sempre a mesma para todos as cargas do circuito, ou seja, a mesma tensão entregue pela fonte.

Já a corrente elétrica não será a mesma nas cargas, exceto se tiverem duas com o mesmo valor de resistência. Isso também se deve a uma relação matemática, sabendo que a tensão é a mesma em todas as cargas, a corrente elétrica irá variar de acordo com a resistência, pois são grandezas inversamente proporcionais.

Aplicações

Onde mais é aplicado este tipo de circuito são em instalações elétricas industrial e predial, onde todas as tomadas e lâmpadas estão em paralelo, redes de distribuição, equipamentos elétricos e eletrônicos.

Vantagens e desvantagens

O circuito em paralelo é mais utilizado em instalações elétricas prediais e industriais, isso porque uma de suas vantagens, é a tensão elétrica em todas as cargas será a mesma,127V; 220V; 380V dependendo do circuito.

Pelo fato da tensão ser a mesma em cima das cargas, elas irão dissipar a máxima potência, e caso uma das cargas pararem de funcionar as demais continuam funcionamento normalmente.

Uma de suas desvantagens é o consumo que é muito maior, pois se dissipa mais potência, maior o será o valor. Devido a corrente elétrica se dividir de maneira proporcional para manter a mesma tensão na carga, sendo assim o aumento de cargas em paralelo pode ser um problema.

Diferenças

Podemos concluir que as principais diferenças entre circuito série e paralelo, é a forma com que tensão e corrente se comportam. Circuito em séria a corrente é a mesma e tensão diferente sobre as cargas, já em circuito paralelo será ao contrário, mesma tensão e corrente diferente para as cargas.

Outra diferença que podemos citar é que se no circuito em série uma das cargas pare de funcionar todas as demais também irão parar, pois o circuito será interrompido. Porém no circuito em paralelo às cargas funcionam de maneira independente, se uma parar de funcionar as demais irão manter o seu funcionamento normalmente, isso porque a corrente sempre terá um caminho alternativo.

Eletricista desde 2006, Henrique Mattede também é autor, professor, técnico em eletrotécnica e engenheiro eletricista em formação. É educador renomado na área de eletricidade e um dos precursores do ensino de eletricidade na internet brasileira. Já produziu mais de 1000 videoaulas no canal Mundo da Elétrica no Youtube, cursos profissionalizantes e centenas de artigos técnicos. O conteúdo produzido por Henrique é referência em escolas, faculdades e universidades e já recebeu mais de 120 milhões de acessos na internet.

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