FÍSICA III - RESISTORES EM SÉRIE E PARALELO

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE SANTA ÚRSULA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FÍSICA III 
TRABALHO TDE 01 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Rio de Janeiro – RJ 
Dezembro/2015 
 
 
 
RODRIGO PEREIRA ALFRADIQUE 
2 Universidade Santa Úrsula – ICET 
FÍSICA III 
 
CURSO: ENGENHARIA CIVIL 
DISCIPLINA: FÍSICA III 
PROF: THIAGO FRANCISCO BARROS CAVALCANTE 
TEMA: SÍNTESE DE RESISTORES EM SÉRIE E PARALELO 
 
 
 
 
 
 
 
Aluno: 
 
 
 
 
_____________________________________________________________ 
Rodrigo Pereira Alfradique 
 
 
 
 
 
SOLICITAÇÃO 
 
 
SÍNTESE DE CIRCUITOS EM SERIE E PARALELO 
 
 
 
 
 
 
 
 
Universidade Santa Úrsula – ICET 
FÍSICA III 
3 
 
RESISTORES EM SÉRIE E PARALELO 
 
Em todos os tipos de circuito existem os resistores, desde uma lâmpada e aquecedores 
espaciais até circuitos que dividem ou limitam correntes e voltagens. Tais circuitos geralmente 
contem vários resistores, de modo que é conveniente estudar combinações de resistores. Um 
exemplo simples é fornecido pelo conjunto de lâmpadas usadas como decoração natalina; cada 
lâmpada é um resistor e, do ponto de vista da analise de circuitos, o conjunto de lâmpadas nada 
mais é do que uma combinação de resistores. 
Pode-se associar resistores das mais variadas formas, porem será dado um destaque nesse 
relatório para as associações em serie, paralelo e mista. 
Diz-se que existe uma associação em série quando os elementos de um circuito, tais como 
resistores, baterias e motores, são ligados em sequência e há um único caminho de corrente entre 
os pontos. 
Para que se tenha uma associação em serie, é necessário que os resistores sejam ligados um 
em seguida ao outro, ou seja, não pode haver nó entre eles. A figura 1.0 ilustra uma associação 
em serie de N resistores. 
 
 
 
 
 
 
Figura 1.0: Associação em serie de N resistores 
 
 
Para os resistores em série a resistência equivalente de uma configuração em série é a soma 
de níveis de resistência lembrando que a corrente elétrica é a mesma, tanto para o resistor 
equivalente quanto para os resistores associados e que a ddp no resistor equivalente é a soma das 
ddps em cada resistor associado. Na forma de equação para qualquer numero(N) de resistores: 
 
REq = R1 + R2 + R3 + R4 + ... + RN (Eq.1) 
4 Universidade Santa Úrsula – ICET 
FÍSICA III 
 
 
Sendo que quanto mais resistores em serie acrescentar, maior será a resistência, não 
importando seu valor, além disso, o maior resistor em uma combinação em serie terá o maior 
impacto sobre a resistência total. 
Portanto, uma associação em série de resistores apresentam as seguintes propriedades: 
 
1- Acorrente elétrica é a mesma em todos os resistores. 
2- A ddp nos extremos da associação é igual á soma das ddps em cada resistor. 
3- A resistência equivalente é igual a soma das resistências dos resistores associados. 
4- O resistor associado que apresentar a maior resistência elétrica estará sujeito a maior 
ddp. 
5- A potencia dissipada é maior no resistor de maior resistência. 
6- A potencia total consumida é a soma das potencias consumidas em cada resistor. 
 
Um conjunto de resistores quaisquer é dito associado em paralelo quando todos os 
resistores estiverem submetidos a mesma diferença de potencial e a corrente que passa em cada 
resistor não precisa ser a mesma. Para que isso aconteça, todos os resistores devem ser ligados 
aos mesmos nós A e B, conforme a figura 1.1. 
 
 
Figura 1.1: Associação em paralelo. 
 
Para determinar o resistor equivalente a uma associação de N resistores em paralelo, deve-
se lembrar de que todos os resistores estão submetidos a mesma ddp e que a corrente elétrica 
total da associação é a soma das correntes elétricas em cada resistor. Para resistores em paralelo 
a resistência equivalente é determinada da seguinte forma: 
 (Eq. 2) 
Universidade Santa Úrsula – ICET 
FÍSICA III 
5 
 
 
 
 
O resistor equivalente apresenta uma resistência elétrica cujo o inverso é igual a soma dos 
inversos das resistências dos resistores que compõem a associação e , consequentemente, a 
resistência do resistor equivalente é menor que a menor resistências associadas. 
 
Em casos particulares: 
1-Nos casos dos N resistores apresentarem a mesma resistência, o resistor equivalente terá 
uma resistência dada por: 
 
 REq = 
 
 
 (Eq. 3 ) 
 
 2- Se a associação é composta por apenas dois resistores R1 e R2, o resistor equivalente é 
dado por: 
 
 (Eq. 4) 
 
 
 
Portanto , uma associação em paralelo apresenta as seguintes propriedades: 
 
1- A ddp (voltagens) é a mesma para todos os resistores. 
2- A corrente elétrica total da associação é a soma das correntes elétricas em cada resistor. 
3- O inverso da resistência equivalente é igual a somas dos inversos das resistências 
associadas. 
4- A corrente elétrica é inversamente proporcional a resistência elétrica, ou seja, na maior 
resistência passa a menor corrente elétrica. 
5- A potencia elétrica é inversamente proporcional a resistência elétrica, portanto, no 
maior resistor temos a menor dissipação de energia. 
6- A potencia total consumida é a soma das potencias consumidas em cada resistor. 
 
6 Universidade Santa Úrsula – ICET 
FÍSICA III 
 
Toda a associação que pode ser reduzida a associação em serie e em paralelo denomina-se 
de associação mista, como ilustra a figura 1.2. 
 
 
Figura 1.2: Associação mista. 
 
Para calcular o resistor equivalente a uma associação mista , deve-se resolver as equações 
singulares( serie ou paralelo) que estão evidentes e , a seguir, simplificar o circuito até obter um 
único resistor. 
 
 
Figura 1.3: Aparato experimental utilizado, composto por resistores e multímetro. 
 
Universidade Santa Úrsula – ICET 
FÍSICA III 
7 
 
1. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
JEWETT, Jr. J. W.; SERWAY, R. A. Física para cientistas e engenheiros: eletromagnetismo. 
São Paulo: Cengage Learning, 2012. 
 
EDITORA COC: Ciências da natureza, pré-vestibular, física 4 , eletrodinâmica. 
 
BOYLESTAD, ROBERT L.. Introdução a analise de circuitos. São Paulo: Pearson Prentice 
Hall, 2012.