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INTRODUÇÃO Em todos 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) 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: Acorrente elétrica é a mesma em todos os resistores. A ddp nos extremos da associação é igual á soma das ddps em cada resistor. A resistência equivalente é igual a soma das resistências dos resistores associados. O resistor associado que apresentar a maior resistência elétrica estará sujeito a maior ddp. A potencia dissipada é maior no resistor de maior resistência. 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) 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: A ddp (voltagens) é a mesma para todos os resistores. A corrente elétrica total da associação é a soma das correntes elétricas em cada resistor. O inverso da resistência equivalente é igual a somas dos inversos das resistências associadas. A corrente elétrica é inversamente proporcional a resistência elétrica, ou seja, na maior resistência passa a menor corrente elétrica. A potencia elétrica é inversamente proporcional a resistência elétrica, portanto, no maior resistor temos a menor dissipação de energia. A potencia total consumida é a soma das potencias consumidas em cada resistor. 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. OBJETIVOS Estudar a associação de resistores em série e em paralelo; Comparar a resistência nominal com a resistência experimental; MATERIAIS E MÉTODOS Materiais Para a realização deste experimento são necessários: placa de com resistores individuais, resistores em série e resistores em paralelo, cabos diversos e multímetro. Todos os resistores possuem R nominal = 100 Ω. Figura 1.3: Aparato experimental utilizado, composto por resistores e multímetro. Procedimento Experimental Com a utilização do multímetro foi medido a resistência do resistor e posteriormente foi medida a resistência de dois resistores associados em série e do mesmo modo foi medida a resistência de dois resistores associados em paralelo. Repetindo este procedimento por 4 vezes, como ilustra a tabela 1.1. Resistor Individual Resistor emsérie Resistor emparalelo Medida Resistência (Ù) Medida Resistência(Ù) Medida Resistência(Ù) 1 100 1 200 1 51 2 101 2 199 2 50 3 101 3 199 3 50 4 101 4 201 4 50 5 102 5 199 5 50 Média 101 Média 199,6 Média 50,2 Desvio Padrão 0,7071067812 Desvio Padrão 0,894427191 Desvio Padrão 0,4472135955 óA 0,37 óA 0,42 óA 0,29 óB 1 óB 1 óB 1 óC 1,06 óC 1,08 óC 0,04 RMedidoóR 101 1,06 RMedido óR 199,6 1,08 RMedido óR 50,2 0,04 ErroPercentual (å) 1 Erro Percentual (å) 0,2 Erro Percentual (å) 0,4 Tabela 1.0: Dados experimentais RESULTADOS E DISCUSSÕES CONCLUSÃO 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.
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