Eletricidade básica

Aula 06: Circuitos em série

Fonte elétrica

• As fontes elétricas são fundamentais na compreensão da eletrodinâmica, pois elas que mantém a diferença de potencial (ddp) necessária para a manutenção da corrente elétrica. Num circuito elétrico, a fonte elétrica é representada pelo símbolo abaixo:

Símbolo de fonte elétrica no circuito.

O pólo positivo (+) representa o terminal cujo potencial elétrico é maior. O pólo negativo (-) corresponde ao terminal de menor potencial elétrico.

Circuito elétrico simples

• Um circuito consiste em um número qualquer de elementos unidos por seus terminais, estabelecendo pelo menos um caminho fechado atráves do qual a carga possa fluir.

Boylestad – Introdução à análise de circuitos

Circuito elétrico simples

• O sistema formado por um fio condutor com as extremidades acopladas aos pólos de um gerador é considerado um circuito elétrico simples, no qual a corrente elétrica se dá através do fio.
• No fio condutor os elétrons se deslocam do pólo negativo para o pólo positivo(sentido real) . Nesse deslocamento há perda de energia elétrica, devido a colisões dos elétrons com os átomos do material.

Exemplo de Circuito Simples

A figura abaixo mostra a representação gráfica de um circuito elétrico contendo um gerador, uma lâmpada e fios condutores.

Circuito Elétrico Corrente Contínua (CC)

AMPERÍMETRO é o instrumento que fornece o valor da intensidade da corrente elétrica.

Quando a corrente elétrica é muito pequena, o aparelho usado para a sua medida é o galvanômetro. Trata-se de um aparelho semelhante ao amperímetro, só que bem mais sensível, com capacidade para efetuar medições de pequenas correntes elétricas.

Veja abaixo alguns exemplos de amperímetros:

Amperímetro de Bancada

Alicate amperímetro

Montagem de um amperímetro num circuito elétrico

Associação de resistores

Resistores em Série

Nesse tipo de associação, a corrente elétrica percorre todos os resistores antes de retornar à tomada.

Resistência equivalente de um circuito em série

A introdução da resistência equivalente em um circuito não modifica o valor da corrente elétrica, temos:

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V=Ri

Sabendo que V = V₁+ V₂ + V₃, temos:

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R_eq .i = R₁ .i + R₂ .i+ R₃ .i

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Dividindo os membros da igualdade pela corrente i, temos:

R_eq = R₁ + R₂ + R₃

Em geral, numa associação de resistores em série, a resistência equivalente R_eq é igual à soma das resistências individuais.

Exercício: Determine a resistência total do circuito em série abaixo:

1. Calcule a corrente fornecida pela fonte.
2. Determine as tensões V1, V2 e V3.
3. Calcule a potência dissipada por R1, R2 e R3.
4. Calcule a potência dissipada pela fonte e compare com a soma das pontências calculadas nas partes.

Exercício: solução

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Exercício: Determine Rt, I e V2 para o circuito abaixo:

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Exercício: solução

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Fontes de tensão em série:

• Fontes de tensão podem ser conectadas em série para aumentar ou diminuir a tensão total do sistema.
• A tensão total do sistema é obtida somando-se as tensões de fonte de mesma polaridade e subtraindo-se as tensões de fontes de polaridade opostas.
• A polaridade resultante é aquela para onde a soma é maior.

Divisor de tensões

Observe que em uma malha fechada a tensão em cada elemento resistivo é proporcional ao seu valor em relação aos outros resistores;

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Divisor de tensões

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Desta observação podemos obter a relação conhecida como divisor de tensões:

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V1 = ( R1 / Rtotal) * Vtotal

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Divisor de tensões

exemplo: Determine V1 para o exemplo abaixo.

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Divisor de tensões

exemplo: Usando a regra da divisão de tensões calcule as tensões V1 e V3 no circuito em série abaixo:

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Divisor de tensões

exemplo:

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