Calcule a resistência total em um circuito

Autor: John Pratt
Data De Criação: 17 Fevereiro 2021
Data De Atualização: 1 Julho 2024
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Circuitos CA Aula 11 - Reatâncias indutiva e capacitiva
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Contente

Existem duas maneiras de conectar componentes elétricos. Os circuitos em série são componentes que são conectados um após o outro, enquanto em um circuito paralelo os componentes são conectados em ramificações paralelas. A maneira como os resistores são acoplados determina como eles contribuem para a resistência total do circuito.

Dar um passo

Método 1 de 4: conexão em série

  1. Aprenda a reconhecer uma conexão em série. Uma conexão em série é um loop único, sem ramificações. Todos os resistores ou outros componentes são organizados em sequência.
  2. Some todas as resistências. Em um circuito em série, a resistência total é igual à soma de todas as resistências. A mesma corrente passa por cada resistor, então cada resistor se comporta conforme o esperado.
    • Por exemplo, uma conexão em série tem uma resistência de 2 Ω (ohms), 5 Ω e 7 Ω. A resistência total do circuito é 2 + 5 + 7 = 14 Ω.
  3. Em vez disso, comece com a amperagem e a voltagem. Se você não sabe quais são os valores individuais do resistor, você pode calculá-los com a Lei de Ohm: V = IR ou tensão = corrente x resistência. A primeira etapa é determinar a corrente no circuito e a tensão total:
    • A corrente de um circuito em série é a mesma em todos os pontos do circuito. Se você sabe qual é a corrente em um determinado ponto, você pode usar esse valor na equação.
    • A tensão total é igual à tensão da fonte de alimentação (bateria). Isto é não igual à tensão em um componente.
  4. Use esses valores na Lei de Ohm. Reorganize V = IR para resolver a resistência: R = V / I (resistência = tensão / corrente). Aplique os valores encontrados a esta fórmula para obter a resistência total.
    • Por exemplo, um circuito em série é alimentado por uma bateria de 12 volts e a corrente é igual a 8 amperes. A resistência total em todo o circuito é então R.T. = 12 volts / 8 amperes = 1,5 ohms.

Método 2 de 4: conexão paralela

  1. Compreenda os circuitos paralelos. Um circuito paralelo se ramifica em vários caminhos, que depois se juntam novamente. A corrente passa por todas as ramificações do circuito.
    • Se o circuito tiver resistores no ramal principal (antes ou depois do ramal) ou se houver dois ou mais resistores em um ramal, continue com as instruções para um circuito combinado.
  2. Calcule a resistência total do resistor em cada ramo. Como cada resistor apenas diminui a velocidade da corrente que passa por uma ramificação, ele tem apenas um pequeno efeito na resistência total do circuito. A fórmula para a resistência total R.T. é 1R.T.=1R.1+1R.2+1R.3+...1R.n{ displaystyle { frac {1} {R_ {T}}} = { frac {1} {R_ {1}}} + { frac {1} {R_ {2}}} + { frac {1 } {R_ {3}}} + ... { frac {1} {R_ {n}}}}Em vez disso, comece com a corrente e a tensão totais. Se você não sabe o valor dos resistores individuais, então você precisa do valor da corrente e da tensão:
    • Em um circuito paralelo, a tensão em uma ramificação é igual à tensão total no circuito. Contanto que você saiba a voltagem em um ramo, você pode continuar. A tensão total também é igual à tensão da fonte de alimentação do circuito, como uma bateria.
    • Em um circuito paralelo, a corrente em cada ramificação pode ser diferente. Você tem a total atual, caso contrário, você não pode descobrir qual é a resistência total.
  3. Use esses valores na Lei de Ohm. Se você conhece a corrente e a tensão totais em todo o circuito, pode encontrar a resistência total usando a Lei de Ohm: R = V / I.
    • Por exemplo, um circuito paralelo tem uma tensão de 9 volts e uma corrente de 3 amperes. A resistência total R.T. = 9 volts / 3 amperes = 3 Ω.
  4. Preste atenção aos ramos com resistência zero. Se uma ramificação de um circuito paralelo não tiver resistência, toda a corrente fluirá por essa ramificação. A resistência do circuito é então zero ohms.
    • Em aplicações práticas, isso geralmente significa que um resistor para de funcionar ou é desviado (em curto) para que a corrente mais alta possa danificar outras partes do circuito.

Método 3 de 4: circuito combinado

  1. Divida seu circuito em conexões em série e paralelas. Um circuito combinado possui vários componentes que são conectados em série (um atrás do outro) e outros componentes que são conectados em paralelo (em ramificações diferentes). Procure partes de seu diagrama que podem ser simplificadas em conexões em série ou paralelas. Circule cada uma dessas peças para ajudá-lo a memorizá-las.
    • Por exemplo, um circuito tem uma resistência de 1 Ω e uma resistência de 1,5 Ω conectadas em série. Após o segundo resistor, o circuito se divide em duas ramificações paralelas, uma com um resistor de 5 Ω e a outra com um resistor de 3 Ω.
      Circule os dois ramos paralelos para distingui-los do resto do circuito.
  2. Procure a resistência de cada seção paralela. Use a fórmula de resistência paralela 1R.T.=1R.1+1R.2+1R.3+...1R.n{ displaystyle { frac {1} {R_ {T}}} = { frac {1} {R_ {1}}} + { frac {1} {R_ {2}}} + { frac {1 } {R_ {3}}} + ... { frac {1} {R_ {n}}}}Simplifique seu diagrama. Depois de encontrar a resistência total de uma seção paralela, você pode riscar toda a seção em seu diagrama. Trate essa seção como um único fio com uma resistência igual ao valor que você encontrou.
    • No exemplo acima, você pode ignorar os dois ramos e pensar neles como um resistor de 1.875 Ω.
  3. Adicione os resistores em série juntos. Depois de substituir cada circuito paralelo por um único resistor, seu diagrama deve ser um único loop: um circuito em série. A resistência total de um circuito em série é igual à soma de todas as resistências individuais, portanto, basta adicioná-las para obter a resposta.
    • O diagrama simplificado tem um resistor de 1 Ω, um resistor de 1,5 Ω e a seção de 1,875 Ω que você acabou de calcular. Todos estão conectados em série, então R.T.=1+1,5+1,875=4,375{ displaystyle R_ {T} = 1 + 1,5 + 1,875 = 4,375}Use a Lei de Ohm para encontrar os valores desconhecidos. Se você não sabe qual é a resistência de um determinado componente do circuito, procure uma maneira de calculá-la de qualquer maneira. Se você sabe qual é a tensão V e a corrente I nesse componente, determine sua resistência com a Lei de Ohm: R = V / I.

Método 4 de 4: fórmulas de potência

  1. Aprenda a fórmula do poder. Potência é o grau em que o circuito consome energia e a extensão em que fornece energia para o que quer que o mova (como uma lâmpada). A potência total de um circuito é igual ao produto da tensão total pela corrente total. Ou na forma de uma equação: P = VI.
    • Lembre-se, ao resolver isso para a resistência total, você precisa da potência total do circuito. Não basta apenas saber a potência que passa por um componente.
  2. Determine a resistência usando a potência e a corrente. Se você conhece esses valores, pode combinar as duas fórmulas para encontrar a resistência:
    • P = VI (potência = tensão x corrente)
    • A Lei de Ohm nos diz que V = IR.
    • Substitua IR por V na primeira fórmula: P = (IR) I = IR.
    • Reorganize para determinar a resistência: R = P / I.
    • Em um circuito em série, a corrente em um componente é igual à corrente total. Isso não se aplica a uma conexão paralela.
  3. Determine a resistência usando a potência e a tensão. Se você conhece apenas a potência e a tensão, pode usar a mesma abordagem para determinar a resistência. Não se esqueça de usar a tensão total em todo o circuito ou a tensão da bateria que alimenta o circuito:
    • P = VI
    • Reorganizar a Lei de Ohm para I: I = V / R.
    • Substitua V / R por I na fórmula de potência: P = V (V / R) = V / R.
    • Reorganize a fórmula para resolver a resistência: R = V / P.
    • Em um circuito paralelo, a tensão em uma ramificação é igual à tensão total. Isso não é verdade para uma conexão em série: a tensão em um componente não é igual à tensão total.

Pontas

  • A potência é medida em watts (W).
  • A tensão é medida em volts (V).
  • A corrente é medida em amperes (A) ou miliamperes (mA). 1 ma = 1103{ displaystyle 1 * 10 ^ {- 3}}A = 0,001 A.
  • O poder P, conforme usado nessas fórmulas, refere-se à medida direta do poder em um momento específico no tempo. Se o circuito usa corrente alternada (CA), a alimentação muda constantemente. Eletricistas calculam a potência média dos circuitos AC com a fórmula P.média = VIcosθ, onde cosθ é o fator de potência do circuito.