Contente

• Dar um passo
• Parte 1 de 4: Compreendendo a terminologia básica
• Parte 2 de 4: Determine a corrente total de um circuito em série
• Parte 3 de 4: Calculando a corrente total em circuitos paralelos
• Parte 4 de 4: Resolvendo um exemplo com circuitos paralelos
• Pontas
• Termos

A maneira mais fácil de imaginar uma conexão em série é como uma cadeia de componentes. Os componentes são adicionados sequencialmente e alinhados. Existe apenas um caminho através do qual os elétrons e aterrissagens podem fluir. Depois de ter uma ideia básica do que envolve uma conexão em série, você pode aprender como calcular a corrente total.

Dar um passo

Parte 1 de 4: Compreendendo a terminologia básica

1. Familiarize-se com o que é o fluxo. Corrente é o movimento de portadores eletricamente carregados, como elétrons, a corrente da carga por unidade de tempo. Mas o que é carga e o que é um elétron? Um elétron é uma partícula carregada negativamente. Uma carga é uma propriedade da matéria usada para indicar se algo está carregado positivamente ou negativamente. Como ímãs, cargas iguais se repelem e cargas diferentes se atraem.
   • Podemos ilustrar isso com água. A água consiste na molécula H2O - que representa uma ligação de 2 átomos de hidrogênio e 1 átomo de oxigênio. Sabemos que o átomo de oxigênio e dois átomos de hidrogênio juntos formam uma molécula de água (H2O).
   • A água corrente consiste em milhões e milhões dessa molécula. Podemos comparar a quantidade de água que flui com a corrente elétrica; a molécula com um elétron; e a carga com os átomos.
2. Entenda a que tensão se refere. A tensão é a "força" que impulsiona a corrente. Para melhor ilustrar a tensão, usamos a bateria como exemplo. Dentro de uma bateria há uma série de reações químicas que fazem com que elétrons se acumulem no pólo positivo da bateria.
   • Agora, se anexarmos o ponto de conexão positivo de um meio (por exemplo, um fio) ao terminal negativo da bateria, os elétrons começarão a se mover para longe uns dos outros, porque, como mencionamos antes, cargas iguais se repelem.
   • Além disso, por causa da lei de conservação de carga (que estabelece que a carga líquida de um sistema isolado deve permanecer a mesma), os elétrons tentarão equilibrar as cargas movendo-se da concentração mais alta de elétrons para a concentração mais baixa. Ou do pólo positivo para o pólo negativo, respectivamente.
   • Esse movimento cria uma diferença de potencial em cada uma das pontas, que agora podemos chamar de voltagem.
3. Saiba o que é resistência. A resistência, por outro lado, é a resistência de certos elementos ao fluxo da carga.
   • Resistores são elementos com resistência significativa. Eles são colocados em certos lugares dentro de um circuito ou circuito para regular o fluxo da carga ou elétrons.
   • Se não houver resistores, os elétrons não serão regulados e o equipamento pode ficar sobrecarregado e danificado, ou pegar fogo por superaquecimento.

Parte 2 de 4: Determine a corrente total de um circuito em série

1. Determina a resistência total do circuito. Imagine um canudo que te faz beber. Aperte com vários dedos. O que você percebe? O fluxo da água diminuirá. O aperto forma uma resistência. Seus dedos bloqueiam a água (que representa o fluxo). Como a compressão ocorre em linha reta, ela ocorre em série. A partir deste exemplo segue a resistência total dos resistores em série:
   • R (total) = R1 + R2 + R3
2. Determine a tensão total do resistor. Normalmente, a tensão total já será dada, mas nos casos em que as tensões individuais são fornecidas, podemos usar a seguinte equação:
   • V (total) = V1 + V2 + V3
   • Mas por que isso acontece? Usando novamente a analogia do canudo, o que você espera que aconteça ao apertar o canudo? Então, é preciso mais esforço para fazer a água passar pelo canudo. O esforço total que você precisa fazer é produzido pela força individual necessária para cada aperto.
   • A "força" necessária é chamada de voltagem, porque impulsiona o fluxo da água. Portanto, é natural que a tensão total resulte da adição das tensões individuais em cada resistor.
3. Calcule a corrente total no sistema. Usando novamente a analogia do canudo: alguma coisa mudou na quantidade de água, mesmo que você tenha apertado o canudo? Não. Embora a taxa de ingestão de água tenha mudado, a quantidade de água que você bebia permaneceu a mesma. E se você olhar mais de perto a quantidade de água que entra e sai, as pinças são as mesmas, pois a velocidade da água é constante, então podemos dizer que:
   • I1 = I2 = I3 = I (total)
4. Lembre-se da Lei de Ohm. Mas você ainda não chegou! Lembre-se de que não temos nenhum desses dados, mas podemos usar a Lei de Ohm, a relação entre tensão, corrente e resistência:
   • V = IR
5. Tente descobrir um exemplo. Três resistores, R1 = 10Ω, R2 = 2Ω e R3 = 9Ω, são conectados em série. Uma tensão de 2,5 V está no circuito. Calcule a corrente total no circuito. Primeiro, vamos calcular a resistência total:
   • R (total) = 10 Ω R2 + 2 Ω R3 + 9 Ω
   • Desse modo R (total) = 21 Ω
6. Use a Lei de Ohm para calcular a corrente total:
   • V (total) = I (total) x R (total)
   • I (total) = V (total) / R (total)
   • I (total) = 2,5 V / 21 Ω
   • I (total) = 0,1190 A.

Parte 3 de 4: Calculando a corrente total em circuitos paralelos

1. Entenda o que é um circuito paralelo. Como o nome indica, um circuito paralelo consiste em componentes organizados de maneira paralela. Isso usa fiação múltipla, criando caminhos para conduzir a corrente.
2. Calcule a tensão total. Como já cobrimos os diferentes termos na seção anterior, podemos agora prosseguir diretamente para os cálculos. Por exemplo, pegue um tubo com duas ramificações, cada uma com um diâmetro diferente. Para que a água flua em ambos os tubos, é necessário aplicar forças desiguais em cada um dos tubos? Não. Você só precisa de energia suficiente para fazer a água fluir. Portanto, usando a analogia de que a água é a corrente e a força é a voltagem, podemos dizer que:
   • V (total) = V1 + V2 + V3
3. Calcule a resistência total. Suponha que você queira regular o fluxo de água pelos dois tubos. Como você bloqueia os canos? Você acaba de colocar um bloco em cada galho ou vários blocos de forma consecutiva, para poder controlar o fluxo de água? Você terá que fazer o último. A mesma analogia se aplica aos resistores. Resistores conectados em série regulam a corrente muito melhor do que aqueles dispostos em paralelo. A equação para a resistência total em um circuito paralelo é:
   • 1 / R (total) = (1 / R1) + (1 / R2) + (1 / R3)
4. Calcule o fluxo total. Voltando ao nosso exemplo, a água que flui da fonte até a bifurcação é dividida. O mesmo se aplica à energia elétrica. Como existem vários caminhos pelos quais a carga pode fluir, você pode dizer que ela foi dividida. Os caminhos não recebem necessariamente quantidades iguais de carga. Depende das resistências e materiais dos componentes em cada ramo. Portanto, a equação da corrente total é simplesmente a soma de toda a corrente em todos os caminhos:
   • I (total) = I1 + I2 + I3
   • Claro que não podemos usar isso ainda, porque ainda não conhecemos as correntes individuais. Nesse caso, a Lei de Ohm também pode ser usada.

Parte 4 de 4: Resolvendo um exemplo com circuitos paralelos

1. Experimente um exemplo. 4 resistores são divididos em dois ramos ou caminhos conectados em paralelo. No ramo 1 encontramos R1 = 1 Ω e R2 = 2 Ω, e no ramo dois encontramos R3 = 0,5 Ω e R4 = 1,5 Ω. Os resistores em cada pad são conectados em série. A tensão aplicada no ramo 1 é 3 V. Determina a corrente total.
2. Primeiro determine a resistência total. Como os resistores em cada ramificação são conectados em série, vamos primeiro determinar a resistência total em cada ramificação.
   • R (total 1 e 2) = R1 + R2
   • R (total 1 e 2) = 1 Ω + 2 Ω
   • R (total 1 e 2) = 3 Ω
   • R (total 3 e 4) = R3 + R4
   • R (total 3 e 4) = 0,5 Ω + 1,5 Ω
   • R (total 3 e 4) = 2 Ω
3. Insira isso na equação para a conexão paralela. Agora, uma vez que os ramos estão conectados em paralelo, vamos usar a equação para uma conexão paralela
   • (1 / R (total)) = (1 / R (total 1 e 2)) + (1 / R (total 3 e 4))
   • (1 / R (total)) = (1/3 Ω) + (1/2 Ω)
   • (1 / R (total)) = ⅚
   • R (total) = 1,2 Ω
4. Determine a tensão total. Agora calcule a tensão total. Uma vez que a tensão total é igual a cada tensão individual:
   • V (total) = V1 = 3 V.
5. Use a Lei de Ohm para determinar a corrente total. Agora podemos calcular a corrente total usando a Lei de Ohm.
   • V (total) = I (total) x R (total)
   • I (total) = V (total) / R (total)
   • I (total) = 3 V / 1,2 Ω
   • I (total) = 2,5 A.

Pontas

• A resistência total de um circuito paralelo é sempre menor do que QUALQUER resistor individual.

Termos

• Circuito - consiste em componentes (como resistores, capacitores e bobinas) conectados por fios, através dos quais a corrente pode fluir.
• Resistores - componentes que podem reduzir ou resistir à corrente
• Corrente - o fluxo de carga através dos fios; unidade Ampere (A)
• Tensão - trabalho por unidade de carga; Tensão da unidade (V)
• Resistência - medida da resistência de um componente à corrente elétrica; unidade Ohm (Ω)