Associação de resistores em paralelo

Associação de resistores em paralelo

Na associação em paralelo, a voltagem em cada resistor é a mesma. Repare que a corrente que sai da bateria vai se dividindo em cada nó e dessa forma, cada resistor vai sendo percorrido por uma parte da corrente inicial..

Podemos estabelecer as seguintes equações para as correntes que percorrem o circuito de ressitores em paralelo da ilustração ao lado:

i = i₁ + i₂ + i₃

E para as voltagens em cada resistor:

U = R₁ . i₁

U = R₂ . i₂

U = R₃ . i₃

repare que U = U₁ = U₂ = U₃, pois na associação em paralelo os resistores têm sempre a mesma voltagem.

Podemos determinar a resistência equivalente (Re) da associação em paralelo através da seguinte expressão:

  

Re

Por exemplo:

Vamos supor que R₁ = 2 Ω; R₂ = 3 Ω; U = 12 V no circuito da figura ao lado.

Determine:

a) A resitência equivalente;

b) A corrente elérica em cada resistor.

c) O valor da corrente i.

a) Cálculo da Re:

1/Re = 1/R₁ + 1/R₂

1/Re = 1/2 + 1/3

Re = 6/5 = 1.2 Ω

b) Cálculo da corrente em cada resistor:

Aplicando a lei de Ohm: i = U/R e que U = 12 V é a mesma nos resistores:

i₁ = U/R₁ = 12 / 2 = 6 A

i₂ = U/R₂ = 12 / 3 = 4 A

c) Cálculo da corrente i:

i = i₁ + i₂

i = 6 + 4 = 10 A

Podemos também usar os valores da resistência equivalente:

i = U / Re

i = 12 / 1.2 = 10 A

Vamos assitir ao vídeo abaixo 

FIM

Associação de Resistores

Em um circuito é possível organizar conjuntos de resistores interligados, chamada associação de resistores. O comportamento desta associação varia conforme a ligação entre os resistores, sendo seus possíveis tipos:

1. em série,
2. em paralelo;
3. mista.

Associação em série

Nela, os resitores são dispostos em 'fila', 'um atrás do outro'. Na associação em série, a corrente elétrica que percorre as resitências tem sempre o mesmo valor.

Lâmpadas em série

Resistências em série. 

No entanto a tensão em cada resistor será diferente e nesse caso será dada pela aplicação da primeira lei de Ohm:

U₁ = R₁ . i

U₂ = R₂ . i

U₃ = R₃ . i

U₄ = R₄ . i

Observe que a corrente i é sempre a mesma em cada resistência.

Por exemplo, vamos supor que R₁ = 1 Ω; R₂ = 2 Ω; R₄ = 3 Ω e R₄ = 4 Ω; sendo percorridas por uma corrente de 3 A. Então a voltagem em cada resitência será:

U₁ = 1 . 3 = 3 V

U₂ = 2 . 3 = 6 V

U₃ = 3 . 3 = 9 V

U₄ = 4 . 3 = 12 V

Cálculo da resistência equivalente (R_e)

Na associação em série podemos sibstituir todas as resitências por uma única resitência, denominada resitência equivalente. Então:

R_e = R₁ + R₂ + R₃ + R₄

Então, no exemplo acima, a resistência equivalente será igual a:

R_e = 1 + 2 + 3 + 4 = 10 Ω

Re = 10 Ω

Assim, podemos substituir as quatro residências acima por uma única resitência de 10 Ω, percorrida pela mesma corrente de 3 A, cuja tensão é dada por:

U = R . i = 10 . 3 = 30 V

Note que a tensão de 30 V é a soma das tensões obtidas em cada resitor:

U = 3 + 6 + 9 + 12 = 30 V

vamos relembrar os conceitos no vídeo a seguit:

FIM

Potência elétrica II

Potência em dispositivos elétricos

Podemos dizer que a função básica de uma máquina, elétrica ou não, é transformar energia. Na eletricidade, os dispositivos elétricos estão constantemente transformando energia: o gerador de eletricidade transforma energia não elétrica em energia elétrica, o resistor transforma energia elétrica em calor, etc.

Esta potência é dada pela seguinte expressão:

P = U . i

P – potência elétrica em watts (w);

U – voltagem, tensão elétrica ou ddp em volts (V);

i – corrente elétrica em amperes (A).

Por exemplo: Determine a potência elétrica de um liquidificador ligado a uma tensão de 200 V e é percorrido por uma corrente elétrica de 2 A.

Solução:

U = 200 V; i = 2 A

P = U . i

p = 200 . 2 = 400 W

Logo o liquidificador tem uma potência de 200 W

EFEITO JOULE

Quando a corrente elétrica percorre um condutor como, por exemplo, um metal, faz com que esse se aqueça, transformando, dessa forma, a energia elétrica em energia térmica. Esse fenômeno de conversão de energia nos condutores, foi estudado e descoberto no século XIX pelo cientista e físico britânico James P. Joule. É em homenagem a ele que esse efeito tem o seu nome, efeito joule.

Esse fenômeno tem larga utilização no cotidiano como, por exemplo, em equipamentos de aquecimento como o ferro elétrico, o chuveiro elétrico, a prancha alisadora, o forno elétrico, etc. todos esses equipamentos são compostos, basicamente, por uma resistência que quando percorrida pela corrente elétrica é aquecida, transformando energia elétrica em térmica, ou seja, calor. Outra aplicação prática do efeito joule no cotidiano está nas lâmpadas incandescentes. Criada no século XIX pelo inventor Thomas Edison, ela possui em seu interior um filamento de tungstênio, um metal com ponto de fusão muito elevado, que ao ser percorrido pela corrente elétrica se aquece, podendo chegar a temperaturas de 2500 °C, tornado-se incandescentes e emitindo luz.

Na construção de fusíveis o efeito joule também é aplicado. Fusíveis são dispositivos constituídos por um filamento metálico de baixo ponto de fusão. Dessa forma, quando a corrente elétrica que passa pelo fusível ultrapassa um determinado valor, o calor que é originado pelo efeito joule provoca a fusão do filamento, interrompendo a corrente elétrica. Eles são utilizados como limitadores de corrente elétrica que passa em um circuito elétrico. São encontrados em veículos automotivos, residências, aparelhos elétricos, etc.

Através do efeito Joule é possível determinar a potência elétrica de um aparelho. Ela é dada pela expressão:

P = R . i²

P – potência elétrica em watts (W);

R – resistência em ohms (Ω);

i – corrente elétrica em amperes (A).

Por exemplo: Calcule a potência elétrica gerada por um ferro de passar roupas que possui uma resistência de 200 Ω e é percorrido por uma corrente elétrica de 2 A.

Solução:

R = 200 Ω; i = 2 A

P = R . i²

P = 200 . 2²

P = 200 . 4 = 800 W

Logo o ferro tem uma potência de 800 W de efeito Joule

Vamos assistir ao vídeo sobre efeito Joule

FIM