RADIOTÉCNICO E TV (PB) E A CORES 01

Prévia do material em texto

rente elétrica, que representa-se pela letra I.
A unidade de corrente elétrica é oAmpère que abrevia-se com A.
Muita gente confunde tensão com corrente elétrica. Vocêpor acaso
jáouviu alguém dizer: a corrente láde casa é de tantos volts? Pois agora
vocêsabe que estáerrado.
A tensão, repetimos, é A corrente é medida em
medida em volts, éa força que Ampères eé o fluxo de elétronsimpulsiona os elétrons por um por um condutor. ob onenivione
Condutor. oooist O9Up son onuls o 1bAtno svabon o
Acorrente elétrica é o fluxode
elétrons no interior de un
condutor
É medida em Ampères.
E importante o aluno notar que estamos fornecendo-Ihe uma quanti
dade muito grande de informações, num curto espaço de tempo. E conve
niente que o texto seja lido várias vezes, até que não reste mais nenhuma
dúvida do que está sendo exposto.
Sobre o circuito da figura 10 ainda temos uma coisa muito impor
tante para comentar: é o sentido da corrente elétrica.
10
Sentido da Corrente Elétrica
Quando os cientistas não tinham conhecimento da naturezada cor
rente elétrica, pensavam que era um fluxo que saía do pólo positivo de uma
fonte de tensão e regressava por seu pólo negativo. O que acontece de fato
é bem o contrário. Os elétrons saem de unma fonte de tensão pelo pólonega
tivo, circulam pelo circuitoe voltam pelo pólo positivo. Apesar disso, mui
tos livrOS apresentam a passagem da corrente como sendo do positivo para
onegativo. Isto deve-se ao fato de que, apesar do erro, as fórmulas
matemáticas das leis sobre a corrente elétrica são exatas. Por esta razão, se
mantém a direção da corrente elétrica como sendo do positivo para o
negativo, em todos os tratados técnicos, com exceção daqueles em que se
descrevem as explicações das válvulas eletrônicas.
INSTITUTOPADRE REUS
CONVENCIONAL - Éosentido geralmente apresentado
nos livros, em que a corrente fluido pólo positivo
da pilha ou fonte, para o pólo negativo.
ELETRÖNICO - É oque acontece de fato, com os
elétrons saindo do pólo negativo e regressando à
fonte pelo pólo positivo.
Seguindo a tendência dos livros técnicos, nós vamos adotar, no de
senvolvimento do nosSo cursO, 0 sentido da corrente convencional. Este
fato não deve confundir o aluno, uma vez que o raciocínio éexatamente o
mesmo, independente do sentido da corrente.
Para um melhor entendimento do
que éuna corrente contínua
podemos usar gráficos,mostrando
asua forma de onda. Por exemplo:
Corrente Contínua ou Corrente Direta - Ēabreviadaassim: CC ou
DC - do inglês, Direct Current. E a corrente que mantém a sua polaridade
sempre constante. As pilhas e baterias são fontes de corrente contínua.
Figura 12
A Forma de onda linha reta
Gráficos são desenhos que mostram como as tensões e as
correntes variam em um determinado períodode tempo.
t(s)
INSTITUTO PADRE REUS
Na figura 12, o tempo estava marcado na linha horizontal e o valor
da corrente na linha vertical. Desde o momento em que ligamos o circuito,
a corrente permanecerá constante, num valor qualquer.
Dizemos, então, que a forma de onda para a corrente (também para
a tensão) contínua éuma linha reta. No circuito da figura 9, se nós medir
mos a corrente em intervalos regulares de tempo, a leitura será sempre a
mesma.
Voltando, mais uma vez, ao nosso circuitinho da figura 9,note que a
pilha está representada pelo seu desenho. Num circuito normnormal, costu
mamos representar os componentes pelo seu simbolo.
SÍMBOLOS
Fio condutor
Pilha
Lâmpada
Figura 14
11
Para ligar e desligar um circuito, nós usamos um interruptor. Um
interruptor simples pode ser visto na figura 14, com sua representação sim
bólica.
SÍMBOLOS
Interruptor Aberto
Figura 13
Interruptor Fechado
12
Os interruptores existem nas mais diversas formas. No decorrer da
sua carreira de técnico de rádio, você certamente encontraráuma enorme
quantidade deles.
Vamos explorar mais um
pouco o circuitinho da figura 9.
Vamos desenhá-lo novanente, agora,
usando os seus símbolos, e colocando
wm interruptor no circuito.
ENERGA
INSTITUTOPADRE REUS
Figura 15
ELCTRiC)
.TEDriCi1
-LIMINDSA
Observe que estamos aproveitando um dos efeitos da eletricidade
que éa produção de luz. Outro efeito da circulação da corrente elétrica por
um condutor, é o efeitotérmico, isto é, sempre que circula uma corrente
elétrica por um condutor, este vai se aquecer.
O aluno certamente já trocou uma lâmpada na sua casa. Jánotou
como esquenta? O chuveiro elétrico é mais um exemplo de transformação
da energia elétrica em energia térmica. O ferro de passar roupa é outro.Mas
porque surge esse aquecimento? A resposta é simnples, e este conceito é
muito importante: porque os condutores se opõem àpassagem da corrente
elétrica. Essa oposição depende do tipo de material e da quantidade de
elétrons livres que o material possui. Materiais de pequena oposição cedem
muitos elétrons livres. Materiais compoucos elétrons livres oferecem uma
oposição muito grande ao fluxo de corrente. Todas as substâncias, no en
tanto, oferecem alguma oposição ao fluxO de corrente, que poderá ser
pequena ougrande. Esta oposiçãoéchamada de resistência elétrica. Are
sistência é outra das grandezas fundamentais da eletricidade. Ẽmedida em
ohms (SQ)em homenagem ao físico alemão Georg Simon Ohm que esta
beleceua lei de Ohm.
AResistência de um Condutor Depende
a) DO SEUCOMPRIMENTO - Quanto maior for o comprimentode um condutor, maior será a sua resistência. Dizemos, então, que a resistência é diretamente proporcional ao comprimento do condutor.
b) DA ÁREA DASUA SEÇÃORETA - Quanto maior for a área dasua seção reta, ou, em outras palavras, quanto mais grosSso for o condutor.menor seráa sua resistência. Dizemos, então, que a resistência de um condutor é inversamente proporcional à área da sua seção reta.
o
A corrente é limitada pelo diâmetro docondutor Figura 16
c) DA NATUREZA DO MATERIAL - A essa característica
chamamos de resistividade; depende da estrutura de cada material; por estarazão, sabemos que o ouro émelhor condutor de eletricidade do que o co
bre e a prata. O cobre é melhor condutor de eletricidade do que o alumínio,
etc. Por esta razão, umn fio de cobre de mesmo comprimento e seção reta
que um fio de alumínio apresenta uma menor resistência elétrica.
d) TEMPERATURA D0MATERIAL - Na maioria dos materiais,
quanto mais alta a temperatura, maior a resistência que ele apresenta. Este
efeito é omenos importante dos fatores que influenciam a resistência de um
condutor.
Por ser muito pequena, vamos desprezar a resistência dos
condutores utilizados na interligação dos componentes eletrônicos.
Você não acredita?
Bom, vocêjá viu então, que a lâmpada no nosso circuitinho, está
transformando a energia elérica em energia térmica e energia luminosa.
Mas ao mesmo tempo em que ela estáfazendo isso, está também contro
lando a intensidade da corrente.
Então experimente: Tire a lâmpada do circuito e ligue um tio dire
tamente dopólo positivo ao pólo negativo da pilha. Você fechou o circuito.
14
Vai circular uma corrente.Mas essa corrente émuito grande, tão grande
que em poucos segundos a nossa pilha estará esgotada. Aeste tipo de lị
gação, em que não háum controle da corrente, nós chamamos de
curto-circuito. Ele deve ser evitado.
INSTITUTO PADRE REUS
Num circuito de um aparelho eletrônico, para controlarmosa inten
sidade da corrente, usamos elementos chamados de resistores, que são colo
cados no circuito para aumentar a resistência domesmno, e manter a cor
rente elétrica dentro de certos limites. Os resistores apresentam as mais
variadas formasevalores,
VOCÊ NÃOPODE ESCQUECER QUE:
TENSÃO, VOLTAGEM OU FORÇA ELETROMOTRIZ: É
força que faz os elétrons se deslocarem dentro de um condutor. Ërepresen
tada pela letra E. Sua unidade de medida é o Volt, representado pela letra V.
CORRENTE ELETRICA: E o fluxo de elétrons, em um circuito
elétrico. E representada pela letra I. Sua unidade de medida é o Ampère
representado pela letra A.
RESISTÉNCIA: Éa oposição oferecida ao fluxode elétrons. É
representada pela letra R. Sua unidade de medida é o Ohmrepresentado
pela letra grega S2.
sÍMBOLODOS RESISTORES
OU
Figura 17
INSTITUTO PADRE REUS
Os Resistores
Muitos técnicos costumam chamar os resistores de resistências. Na
verdade, resistência éa propriedade que apresentam os resistores.
Os resistores mais comuns em um aparelho eletrônico são os de
carbono, mais conhecidos por resistores de carvão. Na figura l8, apresenta
mos um resistor de carvão.
CORES
PRETO
MARROM
VERMELHO
Oresistor apresentado na figura 18 é fixo, não podemos variar o seu
valor. E identificado por quatro faixas coloridas, no seu corpo. A interpre
tação correta das cores estampadas num resistor de carvão nos daráo seu
valor, que é medido em ohms, unidade de resistência elétrica, representada
pelo símbolo 2.
LARANJA
Vamos supor que no resistor da figura 19, a 1 faixa é amarela, a 22
faixa é verde, a 3ª é laranjae a 4° faixa é prateada. Conmo saber o valor do
resistor? Consultando a tabela. Veja:
AMARELO
VERDE
AZUL
ROXO
CINZA
BRANCO
Figura 18
DOURADO
PRATEADO
SEM COR
ALGARISMO
SIGNIFICATIVO
2
4° Cor - Tolerância
3° Cor - Multiplicador
3
2ª Cor - 2° Algarismo
4
1 Cor - 1° Algarismo
MULTIPLICADOR
100
1.000
10.000
I00.000
15
I.000.000
J0.000.000
100.000.000
L.000.000.000
0,1
0,01
TOLERÂNCIA
5%
I0%
20%
16
Vocêolhou para a tabela, coçou a cabeça, e não entendeu nada?
Mas é fácil.
Vamos explicar. Sendo a 1" faixa amarela, e consultando a coluna
algarismos significativos, vemos que o número correspondente ao amarelo
éo número 4. Jásabemos que o 1° algarismo significativo, então, é 4.
A 2 faixa éverde. Repetindoo procedimento, vemos que o número
correspondente ao verde éo número 5.
Eo nossosegundo algarismo significativo.
A 3 faixaélaranja. Muita atenção: a 3t faixaéa do muliplicador.
Para laranja, temos que multiplicar o número formado pelas duas primei
ras faixas por 1.000. Logo, o valor do nosso resistor é 45.000 ohms.
Algarismos 1" cor - amarelo- 4
significativos L 2 cor - verde
Multiplicador 3 cor - laranja - 1.000
INSTITUTO PADRE REUS
Figura 19
Prateado = 10%
Laranja = 1.000
Verde =5
Amarelo = 4
45x 1.000= 45.000
Valor doResistor=45.000 Ohms
com 109% de tolerância
A tolerância é a máxima diferença que pode existir entre o valor
que estáestampado no corpo do resistor, com o seu valor real. No nosso
caso, sendo a tolerância de 10%, o resistor poderáapresentar uma resistên
cia com valor real situado entre 40.500 ohms (45.000 ohms menos 10%) e
49.500 (45.000 ohms mais 10%). Devido ao grande aperfeiçoamento das
indústrias que trabalhanm com resistores, a grande maioria dos resistores de
carvão, hoje, tem tolerância de 5% (quarta faixa dourada).
INSTITUTO PADRE REUS
Se o resistorformenos do que 10 ohms, a sua terceira faixaserádourada ou prateada.
o Vamos suporsupor um resistor cujas cores são:
Laranja = 3(1° algarismo significativo)
Branco = 9 (2° algarismo significativo)
OS Dourado = 0,1(multiplicador))test0sDourado = 5% Figura 20
O valor do resistor é: 39 x 0,1= 3,9 ohms, com 5% de tolerância.
Vamos ver mais um exemplo? Um resistor cujas faixas sejam:
Vermelh0 = 2 (1° algarismo)
Vermelho = 2 (2°algarismo)
Vermelho = 100 (mnultiplicador)
Prateado = 10%2 Figura 21
Ovalor do resistor é:22x 100= 2.200 ohms, com 10% de tolerância.
Resistores com tolerância de 5 a 10% para a maioria dos circuitos
eletrônicos são suficientes. Entretanto, em circuitos de grande precisão,
como de medidores, se empregam resistores especiais, em que a precisão
pode chegar a 0,5% ou mais. Os resistores apresentados, com faixas colori
das,são resistores fixos, isto é, são fornecidos para um dado valor que não
podeser modificado.Osodss ob sbtevnd sb aloioqo
Resistores de Precisão (ade Filme): Este tipo especial de resistores
normalmente possuem quatro ou seis anéis coloridos, paraindicar seu valor
de resistência, tolerância e coeficiente de temperatura.
18
Para resistores com quatro anéis coloridos, os dois primeiros
representam os dígitos significativos do seu valor, o terceiro0
multiplicador, e o quarto anel colorido representa a tolerância.
Para resistores com seis anéis coloridos em volta do seu corpo, terá
a seguinte interpretação: os três primeiros anéis representam os algarismos
significativos referente ao seu valor de resistência. Oquarto anel será o
multiplicador, o quinto será a tolerância e oúltimo será o coeficiente de
temperatura.
Para tolerância serão utilizadas as cores:
PRATA = 10% OURO = 5%
Para ocoeficiente de tenmperatura serão utilizadas as cores:
MARROM = 100 VERMELHO = 50
434x10O000
INSTITUTO PADRE REUS
MARROM = 1%
3° Algarismo
Significativo
2° Algarismo
Significativo
1° Algarismo
Significativo
VERMELHO = 2%
Multiplicador
Coeficiente de Temperatura
Tolerância
Figura 22
Resistores Variáveis: O funcionamento dos resistores variáveis à
base de carbono se baseia no deslocamento de um contato móvel sobre a
superfície de fibra revestida de carbono. O contato móvel é acionado por
um eixo, por uma haste, etc.. E potenciômetro o nome dado a este tipo de
resistor. São encontrados em diversas formas. Na figura 23, vemos algus
tipos de potenciômetros normalmente encontrados em equipamentos ele
trônicos. Sua identificação éimpressa no corpo.
INSTITUTO PADRE REUS
POTENCIÔMETRO
DESLIZANTE
sÍMBOLO
coTtnolamm Pesuenas conetcs
A
Figura 25
POTENCIÔMETROo
CONJUGADO A UM INTERRUPTOR
Os potenciômetros podem ser logarítmicos, a resistência não variana mesma proporção que o deslocamento do contato móvel, ou lineares, aresistência varia na mesma proporção que o deslocamento do contatomóvel.O símbolo dos resistores variáveis é:
OU A
B
POTENCIÔMETRO
MINIATURA
OUTRIMPOT
Contnolam Connerdes intenSns
Resistores de Fio: Enquanto que os resistores de carbono se
prestam muito bem para controlar pequenas correntes, quando se trata de
COrrentes mais intensas usamos resistores de fio. São construídos de fios
metálicos, de alta resistividade, enrolados sobre uma forma àbase de por
Celana. Os símbolos são OS mesmos.
75
Figura 23
5W
Figura 24
19
20
A lei de Ohm é baseada em três grandezas:
Tensão =E
Se quisermos calcular o
valor da corrente, basta
dividirmos a tensão pela
resistência.
AEIOE OHM
Com o auxílio dessa lei, pode-se calcularo valor de uma dessas
grandezas, desde que se conheça o valor das outras duas.
A
Corrente = I
R
Se quisermos calcular o
valor da resistência, basta
dividirmos a tensão pela
E
corrente.
INSTITUTO PADRE REUS
R=4
Resistência = R
Existe um método práico para memorizar a lei de Ohm. Coloca-se
a palavra REI dentro de um triângulo dividido em três partes.
Para a aplicação da lei de Ohm, os valores deverão estar nas
unidades fundamentais, ou seja:
Se quisermos calcular o
valor da tensão, basta
multiplicarmos o valor
dacorrente pelo da
resistência.
correto.
E=Tensão em Volts(V)
R= Resistência emn Ohm(2)
I =Corrente em Ampère (A)
E=Rxx I
Em primneiro lugar, devemos saber que uma letra ao lado da
outra em matemática, indicaráuma multiplicação, ou seja, devemos
multiplicar os valores das letras entre si. Uma letra sobre outra
indicará que deveremos dividir o valor de cima pelo valor de baixo.
Na figura A, temos a simples colocação das letras na
disposiçāo do método de memorização. Essa posição não pou
ser alterada, pois, do contráio, o resultado obtido não sera
INSTITUTO PADRE REUS
R
R
R
E
B
C
E
D
I
Na figura B, a seta indicadora estásobre a letra R,logo, mostra que o valor que estamos procurando é o daresistência.
Para isso, a
divisão, pois sobraram
R
R
E
R
B
Sobraram
E
C
Na figura C, a seta indicadora aponta para a letra I
0 que mostra que o valor desconhecido
E
I
D
operação que devemos efetuar é a da
e
R=
E
para efetuar a operação de divisão
EI= R
21
R
Por último, temos a seta indicadora apontando para a
letra E. Isso indica que o valor desconhecido é a tensão ou
voltagem. Sobraram, portanto, as letras RI, e como elas estão
uma ao lado da outra, deveremos multiplicar os seus valores
entre si.
E=RxI
é a corrente.
Como foi visto, essas grandezasestão relacionadas entre si, de um
jeito tal, que podemos estabelecer a seguinte proporção:
Acorrente em um circuito elétrico é diretamente proporcional
à tensão, e, inversamente proporcional àresistência.
22
Aproporção enunciada anteriormente nos diz que aumentando a
tensão, aumentarátambém a corrente, desde que resistência fique a
mesma.
A
Éválido dizer que, se colocarmos uma lâmpada de 12 Volts ligada
numa bateria de6 Volts, ela acenderáfracamente, porque a corrente que es
tápassando épequena. Se ligarmos essa mesma lâmpada de 12 Volts, numa
bateria de 12 Volts, ela acenderá fortemente (com toda a sua luminosidade)
porque a corrente elétrica que passa por ela émaior e correta.
1.000 L.
6V
↑E=Rx IT
Existe um outro lado da lei de Ohm:
eletricidade. Devido
necessário, leia outra vez.
Figura 26
Paraa mesma tensão, quanto maior a resistência colocadano
circuito, menor seráacorrente, que por ele circulará.
1.000 L.
Figura 27
A compreensão da lei da Ohm é muito
importante para se poder lidar
esse fato,
INSTITUTO PADRE REUS
Com
12V
se for
Para a mesmna
tensão, quanto maior a
resistência, menor
Corrente.
Figura 28
INSTITUTO PADRE REUS
Aplicação da Lei de Ohm
Suponhamos que o circuito da figura 29 seja de uma lanterna deestrada de ferro, e que tenha 6 Volts aplicados ao circuito, e a lâmpadaofereça 2 Ohms de resistência quando a chave éfechada. O problema é
encontrar a corrente que fluirápelo circuito enquanto a lâmpada estiveracesa.
Figura 29
Usando a lei de Ohm, teremos:
R
E
îter 2Uptot
Primeiro, encontraremos R, cuja fórmula é:
E
RIR
R
Para encontrar a corrente, primeiramente substituímos os dois
valores conhecidos e efetuamos a operação indicada.
Apesar de conhecermos todos os valores no circuito da lanterna
considerada, usamos a fórmula para praticar o modo de como encontrar
cada valor.
E
R
I
R=
Valores conhecidos:
Para encontrar o valor de E, a fórmula da tensão é:
E=RxI
3A
R=→ 223A
23
E=2x3A E=6V
24
Analisaremos, a seguir, as três fórmulas juntas:
CORRENTE: I=ea resposta édada em Ampères (A)
R
RESISTÊNCIA:R=earesposta édada em Ohms (2)
1
VOLTAGEM: E =RxI ea resposta édada em Volts (V)
Ocircuito mais elementar, na eletrônica, éo circuito em série. Todo
circuito, por mais complexo que seja, pode ser reduzido a um conjunto de
circuitos interligados em série. A fim de entendermos o que éum circuito
em série, olhemos a figura 30:
COFCUSTO-SEROE
Quando ligamos os componentes de um circuito, um após outro, de
tal forma que a corrente tenha um único caminho a seguir, dizemos que este
éum circuitó série.
O que caracteriza este tipo de circuito éque a corrente elétrica éa
mesma em qualquer ponto, mas a tensão é distribuída entre os
componentes.
4
INSTITUTO PADRE REUs
O circuito da figura 30, possuitrês requisitos básicos:
Uma fonte de força
(bateria)
Figura 30
elementos:
2
Um componente de controle
(chave)
Uma(s) carga(s)
(resistor)
Amaioria dos circuitos práticos também contém dois outros
5
3 Um condutor
Um componente de
segurança (fusível)
INSTITUTO PADRE REUS
Um circuito com esses componentes émostrado na figura 31.
Análise do Circuito-Série
Discutamos o comportamento da corrente, voltageme resistência
num circuito série. Comecemos por aquilo que é mais fácil: a corrente.
Iremos considerar primeiro, com o auxílio da figura 32.
Este é o primeiro
circuito-série.
R3
I, -Corrente Total
I2
R|
Amperímetro
I, - Corrente através de R,
Figura 31
R2
Se fecharmos a chave completando o circuito, a corrente fluiráno
sentido anti-horário. Os quatro amperímetros (A) mostrados indicam quanto
de corrente estará fluindo nos vários pontos do circuito. Todos os
amperímetros apontariam a mesma quantidade de corrente.
Figura 32
A corrente é amesma em todos os pontos de um circuito-série:L=,=,=1,
25
fator importante a ser lembrado sobre um
I -Corrente através de R
I,-Corrente através de R
26
Resistência Total deum Circuito-Séries
A resislência total em um cirCuito-série é igual à soma das
resistências parciais.
Se o circuito contivesse 5, T0, ou 100 resIstores, todos seriam
somados paraencontrar o valor da resistência total.
Como aLei de Ohm diz que I = então I,=. Sendo:
E
R Sendo a volta
gem da bateria do exemplo acima igual a 40 V, podemos substituir:
E, 40 V
=
20 = 2A
40V
R, = R, + R, + Ry + R,
I,= 2A
ER = R, x I,
ER2 = R, x I,
ERy = Ry x Iy
5 2
I,= 2A
R3
E, = Eg+ Eg2+ Egs
R1
p-5+2+5
E, = 10 V+ 20 V + 10V
E, = 40 V
INSTITUTO PADRE REUS
A corrente é 2 ampères. Esta corrente se encontra em qualquer
parte do circuito.
A corrente que fluiráatravés de cada resistor seráa mesma que a
corrente total, logo:
I,=2A
ERI = 5 x 2A
10 2
ER = 10 x 2A
E,
ER3 = 5 x 2A
ResrtnCia 102
A tensão sobre cada resistor seráproporcional ao valor do resistor.
Ouseja, maior resistência, maiorseráatensão.
R2
Figura 33
I,= 2A
ERI= 10V
ER: = 20 V
No circuito de associação de resistores em série, a soma das tensões
éigual à tensão da fonte de força que estáaplicada no circuito.
ER3 = 10V
INSTITUTO PADRE REUS
Consideremos, agora, que efeito terá sobre a corrente uma mudança
na resistência, quando conserva-se a voltagem constante.
Exemplo: A voltagem permanecendo constante, e a resistência
sendo dobrada, a corrente seráreduzida àmetade de seu valor original.
40V
total:
R = R,+ R, + R3
R,= 10 + 20 + 10
R,= 402
Calculando-se a resistência total da associação de resistores em
série da figura 34, teremos:
I=
Notamos que a resistência total do circuito dobrou de valor. No
circuitoda figura 33, R, era 2092 e agora temos: R= 40.
R3 = 10 2
40V
RĮ= 10 Q
Aplicando-se a lei de Ohn, teremos o seguinte valor para a corrente
R=R, + R,+ R
R,= 2,5+5+2,5
R, = 10
I,=
I,=
E,
R,
40 V
40
Com o valor da resistência total dobrado de valor, a corrente que
fluirá, cairápelametade para a mesma tensão aplicada (40 V).
Em outro caso, se a voltagem permanecer constante e a resistência
for reduzida àmetade do valor original, a corrente seráo dobro do seu
valor.
R2= 20 2
R3 = 2,5 2
R1= 2,5 2
27
Figura 34
onde: I, = lA
40 V
I= 10
R)=5 2
Com o valor da resistência total reduzido àmetade, teremos um
novo valor para a corrente total.
onde: I, = 4A
Figura 35
Ovalor da corrente total foi dobrado em relação ao valor original
(2 A) figura 33.
28
CORCUUOPARAELO
Éseguidamente necessário ligar aparelhos elétricos, de maneira qu
toda a fonte de voltagem esteja através de cada aparelho. O circuito, onde
dois oumais aparelhos forem ligados, através da mesma fonte de voltagem,
édenominado circuito paralelo.
A ilustração mostra um circuito paralelo com o qual você estámuito
familiarizado em sua casa.
Figura 36
INSTITUTO PADRE REUS
Como se pode ver, a mesma fonte de voltagem (tomada), está
sendo aplicada, através do abajur, ferro elétrico, televisão e liquidifica
dor. Assim, isto nos mostra os requisitos principais para que haja um
circuito paralelo.
1-Uma única fonte de força
(bateria, gerador, ete)
3- Uma carga
(resistência)
2-Condutores
(fios)
4 - Dois ou mais caminhos
para ofluxo de corrente
Análise do Circuito Paralelo
Quando ligamos os componentes de um circuito um ao lado do
outro, de tal forma que a corrente tenha vários caminhos a seguir, dizemos
que este éum circuito paralelo.
A característica importante deste tipo de circuito éque a tensãoéa
mesma em todos os componentes, enquanto que a corrente édistribuída
entre os vários componentes.
Podemos observar, na figura 37, que os pontos A, B, C, Dsão
ligados juntos e são eletricamente um ponto só. Da mesma maneira, os
pontos E, E G, H completam o outro ponto elétrico. Já que a tens
INSTITUTO PADRE REUS
aplicada pela fonte (bateria) aparece entre os pontos A e E, e que estes
estão eletricamente ligados com A, B,C, D respectivamente, e E, E, G,Ha
mesma voltagem da fonte (bateria) apareceráentre os pontos B e F, entre os
pontos Ce Ge entre os pontos De H. Por isso, pode-se dizer que, quando
resistores são ligados, em paralelo, através de uma fonte devoltagem,
cada resistor tem a mesma voltagem aplicada, apesar da corrente ser
diferente, dependendo dos valores das resistências.
TEINDO
(v)
A (l1+lz+ l3)
F
E
B (I2 + I3)
F
R1
Ej
E,éa voltagem sobre R
E, éa voltagem sobre R,
E, é avoltagem sobre Ra
Entrada
de I,
C (13)
G
Entrada
I,=+1, +1,
de I,
(1, +
Ainda estudando a figura 37, teremos: E, é a voltagem aplicada no
circuito (tensão da fonte).
12
R2
I,
E2
A corrente, por sua vez, divide-se entre os vários ramos enm um
circuito paralelo, de maneira que seu valor depende exclusivamente do
valor da resistência de cada ramal.
Entrada
D
Em um circuito paralelo, os ramais de baixa resistência drenam
mais corrente do que OS ramais com alta resistência. O fluxo de corrente,
em um circuito paralelo, pode ser expresso matematicamente da seguinte
maneira.
de I,
H
R3
E,=E,=E, = E,
Onde: I, é a corrente total fornecida pela fonte (bateria) e I,, I,, Iz,
são as correntes através de R, R, e Rg, respectivamente.
E3
Figura 37
29
Figura 38
30
Como exemplo, temos uma bateria de 12 V aplicada num circuito
paralelo. Os valores dos resistores da associação são R, = 24, R, = 12 e
R, =6 2.Aplicando a Lei de Ohm paraencontrar ofluxo total (I) da
corrente no circuito, teremos:
E =12v
a) 1=
c) I,=
E,
b)I,= R
E,
R3
bateria.
R, = 242
I=3,5 A
I, =?
*E=E,=E =Eş para associação em paralelo.
E, = 12v
*I=1+I,+,
I=0,5 A + 1A+2 A
I,=
R, = 122
E, = 12v
I,=
12V
24 S2
12 V
I,= 12 Se
INSTITUTO PADRE REUS
12V
6 2
R =62
I, =?
E, = 12v
I,=0,5A
I,= lA
I,= 2A
Para associação em paralelo
Figura 39
Observe que,quanto maior ovalor daresistência, menor é o
fluxo de corrente que passa através dela.
As tensões sobre os resistores possuem o mesm0 valor que a
Resistência Total do Circuito Paralelo
Neste tipo de associação a corrente em cada resistor independe da
corrente do outro resistor que participa da associação. Esta corrente depen
deráapenas do valor de cada resistor e da tensão aplicada na associação.
INSTITUTO PADRE REUS
Ébomlembrar que a tensão sobre cada resistor, teráomesmo valor
que a tensão total.
A corrente total será igual a soma dos valores das correntes
individuais dos resistores.
A resistência total do circuito de resistores em paralelo seráigual ao
inverso da soma dos inversos doS resistores.O valor da resistência total terá
seu valor menor que o menor resistor da associação.
R
E
E,= E, =, = E, = E,.
Para R, seu inverso é
R,=1:(...)
Para R, seu inverso é
I,=1,+l,+1,+I,.
Rị
E
R,=
Supondo no exemplo:
RỊ
Assim serápara todos os resistores que participarem da associação,
O numerador "1" representao inverso.
+
1
R,
R
+
E
Para R seu inversoé
total do circuito? Aplicando a fórmula tem-se:
Para R Seu inverso é
Para R, = 80S2; R, = 482; R, = 302 e R,=60Q.
1
I3
80 T 48 30 60
E
R4
Sendo a tensão da bateria igual a 120 Volts, calcular a resistência
31
I4
R3
Figura 40
32
Primeiro passo é tirar o M.M.C. dos denominadores:
80, 48, 30, 60
40, 24, 15, 30
20, 12, 15, 15
10, 6, 15, 15
5, 3, 15, 15
M.M.C. = 240
Você teráentão:
5, 1, 5, 5 5
1, 1, 1, 11
M.M.C. =2x2x2x2>x3x5
2
R1
3 2
2
Ovalor do M.M.C. (240) deverá ser dividido por cada deno
minadoredepois multiplicado pelo seu numerador correspondente.
Req (1) =
2
240: 80=3x 1=3: 240: 48 =5xl=5; 240:30=8x1=8;
240:60 =4×1=4
2
Req (2) =
3
240
R,
5
(3 8+4)
62
R,= 1: t5t8+2-l:2 x =12
R,x R,
A resistência total do exemplo acima éde 12 Ohms.
Outra maneira de acharmos a resistência total de um circuito parale
lo, éfazendo a associação de dois em dois resistores. Deste modo, teremos:
R, + R,
Rg
INSTITUTO PADRE REUS
6 S2
20
R, x Req (1)
240
R, + Req (1)
240
20
T Figura 41
Req. = Resistor equivalente
Req (1) =
6x6
6+6
36
12
=3
3 x3 9
Req (2) =X- 2 1.5
3+3 6
CORCUSƯOS SEROE-OARALELO
(C0RCUTOS MISTOS)
Uma vez entendidos os circuitos em série e em paralelo, os circuitos
mistos são uma "barbada". Vejamos o circuito:
20V
Req =
A
R,= 32 em paralelocom R,= 6S2.
20V.
R = 392
R, X R,
R, + R,
-D
R4=52
O1 passo é reduzir os resistores que estão em paralelo a um único
resistor. Considerando o circuito entre os pontos Be C, temos:
A
Estes dois resistores são equivalentes a um único resistor, cujo valor é:
R =32
3X6
3 +6
B
=
C
Onosso circuito pode ser agora reescrito assim:
B
Cálculo da corrente total:
IR,
Ry = 32
Rą =62
IRg
= 2 ohms
Reg = 292
R4 =52
R,= R, + Req + R = 3+2 +5 = 10 ohms
Figura 42
O que temos não énada mais do que um circuito em série; vamoscalcular a R,:
20 V
I,= 10 Q
E1 32Xa9= 6V
Figura 43
= 2A
34
Cálculo das tensões sobre os resistores
E=RxI
20V
Estános faltando saber gual é a corrente que circula pelos resistores
R,e R. Sabemos que a tensão sobre eles éde 4V (mesma do Req). Uma
vez que sabemos o valor da tensão sobre cada resistor e O seu valor, o
cálculo da corrente é uma aplicacão direta da fórmula da lei de Ohm:
A
R, =32
E,=32 x 2A= 6V
B
EReo =292 x 2A=4V
E,= 52 x 2A = 1OV
R4 =52
4 V
3 S2
A corrente, saindo do pólo positivo da pilha, percorre a R e,
atingir o ponto B, se divide: parte segue por Rz, parte por R3. No ponto C.
as duas correntes novamente vão se "juntar", passando por R, e retornando
à pilha pelo pólo negativo. E importante entender que a corrente sempre
procura o caminho que menos resistência oferece à sua passagem. Deste
modo, se ligássemos um fio entre os extremos de Ry, a corrente não iria
mais circular por R4, e sim,pelo fio. Seria um curto-circuito.
INSTITUTO PADRE REUS
4 V
Atítulo de exercício, calcule qual o valor da corrente, no circuito da
figura 42, se colocássemos R, em curto, conforme figura 44.
R, =32
R = 62
6 2
= 1,33A
= 0,67A
I=
cão: Aresistência total iria diminuir para: R, = R, +Reg = 5S2
A tensão da fonte não vai se alterar. Logo, o cálculo da corrente
continua sendo uma simples aplicação da fórmula da lei de Ohm:
20 V
Figura 44
52
20n
=4A
INSTITUTOPADRE REUS
PUUENCIA
PodemOs definir potência como a rapidez com que transformamos
energia, produzindo um trabalho. Num circuito elétrico, sempre que uma
Corrente circula por um resistor, o mesmo se aquece. Esse aquecimento é
devido à transformação da energia elétrica em energia térmica.
0efeito .Joule consiste na transformação de energia elétrica
em energia térmica.
variações:
P=
Para calcular a potência dissipada por um resistor, usamos a fórmula
geral P=ExIe suas
R
Solução: I= 0,1A
2
e
P=10x 0,1 =1W
Figura 45
2
E= 10V
P= IIx R
Exemplo de aplicação: Num circuito, a corrente que circula por um
resistor éde 0,1A e a tensão sobre ele éde 10V. Qual a potência dissipada
pelo resistor?
P=ExI
35
a) A unidade de medida de potência é o Watt (W).
b) Nos circuitos eletrônicos, para potências até 2,5W, usamos
resistores de carvão. Parapotências maiores, são usados resistores de fio.
c) O tamanhode um resistor éproporcional a sua potência
(quanto maior apotência, naior o resistor).
d) Por uma questão de segurança, sempre devemos colocar no
circuito uma resistência com potëncia pelo menos três vezes maior do
que acalculada. No exemplo de aplicação, em que calculamos que a
potência de dissipação de calor do resistor é de 1W, omesno deverá
ter capacidade de dissipaçãode pelo menos 3 Watts.
01. Oelétron possuicarga elétrica:
a)positiva;
EXEeOIBIDS
b) negativa;
c) neutra.
02. Cargas elétricas iguais:
a) se repelem;
b) se atraem;
c)podem se repelir ou atrair, dependendo da quantidade da carga,
03.Substâncias que possuem muitos elétrons livres são:
a) maus condutores de eletricidade;
b) borracha, papel, vidro, etc.;
(c) bons condutores de eletricidade.
04. Chamamos de tensão:
a) aomovimento de elétrons num condutor;
b)à oposiçãoao fluxoda corrente elétrica num condutor;
c)à força que impulsiona os elétrons no condutor.
05. No sentidoconvencional da corrente, consideranos que:.
a)os elétrons partem do pólo positivo da pilha e retornam pelo pólo
negativo;
b) os elétrons partem do pólo negativo da pilha e retornam pelo
pólopositivo;
c)os prótonséque estão circulando no condutor.
06. A resistência de um condutor depende:
a)do seu comprimentoe da sua bitola(seção reta);
b) dasua natureza e da sua temperatura;
c)as alternativas a e b estão corretas.
INSTITUTO PADRE REUS
07. Para controlar a intensidade da corrente num circuito, nosutilizamos dos:
a)condutores;
b)resistores;
c)chaves ou interruptores.
Oð. 0valor de umresistor de carvãocom as faixas: 1" marrom; 24
cinza; 3" laranja; 4" dourada; é:
a) 183 ohms, 5% de tolerância;
b) 18.000 ohms, 20% de tolerância;
c)18.000 ohms, 5% de tolerância.
09. Alei de Ohm está baseadaen três grandezas:
a) resistência, potênciae corrente;
b) tensão, corrente e resistência;
c) tensão, condutor e corrente.
circuito.
10. A fómula da lei de Ohm é:
a) R = Exl
b)R = Ex ľ
c)R=4
37
fonsas-E
11. Podemos afirmar, baseado na lei de Ohm, que a corrente em
um circuito édiretamenteproporcional à tensão e:
a) inversamente proporcional àresistência;
b) inversamente proporcional àpotência dissipada pelo condutor;
c) inversamente proporcional ao número de baterias aplicadas ao
a) Ohm, Ampère, Wat;
b) Ampère, Ohm, Volt:
c)Ampère, Cal, Volt.
12. As unidades da corrente, resistência e voltagem são
respectivamente:
38
13. Oque caracterizao circuito-série é:
a)a tensão é amesma em todos os resistores;
b)acorrente elétrica é amesma em qualquer ponto;
c)acorrente varia para cada valor de resistor.
14. Em um circuito-série quando um componente abrir, teremos:
a) o fluode corrente aumenta de valor;
b)não altera orestante do circuito;
ic) deixará de fluircorrente pelo circuito.
15. Qual a potência dissipada pelo resistor do circuito? Lembre
se que:P=Exl
2P=l'xR
P=
a) 0,3 W
b)30W
a) 0,5592
(b) 6£2
2
c) 82
resistor de 3S2 é:
a) 2V
16. No circuito abaixo, a resistência total é igual a:
(b) 2A
p?
I?
P-(o3X 10
c) 1,33A
INSTITUTO PADRE REUS
3V
12V
2 S2
3 S2
17. No mesmo circuito da questão l6, a corrente que circula pelo
102
ohm
INSTITUTO PADREREUS
18. Aresistência total docincuito apresentadoabaixo e
a) 122
b)152
c)1,5Q
b) 10A
c) SA
01. b
02. a
03. c
04. c
05. a
ISV
IMP9RTĄNT
E
19. No mesmo circuito đa qestão18, a corrente que circula por R, eé:
a) 1A
06. c
07. b
08. c
09. b
R
39
6
10. c
GABARITO
1- 15.SA
3
Ry
11, a
12. b
13. b
14. c
R3
15. c
6Q
16. b
17. b
18. c
19. c
Ao completar os exercícios, você já poderá conferir sua
resposta, e caso não esteja correta, deve voltar a ler o assunto onde está
inseridaa pergunta. Se você não conseguir entender algumas questões,
ou achar que as respostas não estāo certas, de acordo como que você
conseguiuestudar, escreva-nos solticilando explicações, porém indique
o número do políigrąfo e da página.
39
Não esqueçe de colocar seu número de matriculae nome complete.
6
CENTRAL DE ATENDIMENTO
PARA TODO BRASIL
(0xx51) 3711-4000
LIGUE JĂ!
FALE COM A Prof REGINA
INSTITUTO
PADRE REUS
TRANSFORMANDO PESSOAS EM PROFISSIONAIS QUALIFICADOS
MANTENEDORA DE ESTABELECIMENTO DE ENSINO
Matrícula N.° 540/99 - CEE/RS
Rua Ernesto Alves, 1087 -Caixa Postal 96
96810-912- Santa Cruz doSul - RS
Fone: (0xx51)3711-4000 /Fax: (Oxx51)3711-2423
www.preus.com.br / e-mail:central@preus.com.bréque estão circulando no condutor.
06. A resistência de um condutor depende:
a)do seu comprimentoe da sua bitola(seção reta);
b) dasua natureza e da sua temperatura;
c)as alternativas a e b estão corretas.
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07. Para controlar a intensidade da corrente num circuito, nosutilizamos dos:
a)condutores;
b)resistores;
c)chaves ou interruptores.
Oð. 0valor de umresistor de carvãocom as faixas: 1" marrom; 24
cinza; 3" laranja; 4" dourada; é:
a) 183 ohms, 5% de tolerância;
b) 18.000 ohms, 20% de tolerância;
c)18.000 ohms, 5% de tolerância.
09. Alei de Ohm está baseadaen três grandezas:
a) resistência, potênciae corrente;
b) tensão, corrente e resistência;
c) tensão, condutor e corrente.
circuito.
10. A fómula da lei de Ohm é:
a) R = Exl
b)R = Ex ľ
c)R=4
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fonsas-E
11. Podemos afirmar, baseado na lei de Ohm, que a corrente em
um circuito édiretamenteproporcional à tensão e:
a) inversamente proporcional àresistência;
b) inversamente proporcional àpotência dissipada pelo condutor;
c) inversamente proporcional ao número de baterias aplicadas ao
a) Ohm, Ampère, Wat;
b) Ampère, Ohm, Volt:
c)Ampère, Cal, Volt.
12. As unidades da corrente, resistência e voltagem são
respectivamente:
38
13. Oque caracterizao circuito-série é:
a)a tensão é amesma em todos os resistores;
b)acorrente elétrica é amesma em qualquer ponto;
c)acorrente varia para cada valor de resistor.
14. Em um circuito-série quando um componente abrir, teremos:
a) o fluode corrente aumenta de valor;
b)não altera orestante do circuito;
ic) deixará de fluircorrente pelo circuito.
15. Qual a potência dissipada pelo resistor do circuito? Lembre
se que:P=Exl
2P=l'xR
P=
a) 0,3 W
b)30W
a) 0,5592
(b) 6£2
2
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a) 2V
16. No circuito abaixo, a resistência total é igual a:
(b) 2A
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P-(o3X 10
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17. No mesmo circuito da questão l6, a corrente que circula pelo
102
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18. Aresistência total docincuito apresentadoabaixo e
a) 122
b)152
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01. b
02. a
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E
19. No mesmo circuito đa qestão18, a corrente que circula por R, eé:
a) 1A
06. c
07. b
08. c
09. b
R
39
6
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3
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11, a
12. b
13. b
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