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1 Circuitos em Série e em Paralelo Daniel Brenner dos Reis Centro Universitário Uninter PAP. Santa Maria – Rua Dr. Bozano – CEP: 97015 - 000 – Santa Maria – RS - Brasil e-mail: brennerdosreis@gmail.com Resumo. A associação de resistores é muito comum em vários sistemas, quando queremos alcançar um nível de resistência em que somente um resistor não é suficiente. Qualquer associação de resistores será representado pelo Resistor Equivalente, que representa a resistência total dos resistores associados. Palavras chave : circuitos em série, circuitos em paralelo, corrente elétrica, tensão elétrica. Introdução Com a leitura da introdução o leitor deve ficar a par do assunto abordado no experimento. A Introdução contém um apanhado histórico do que já foi estudado sobre o assunto, conceitos básicos, resultados relevantes, teoria existentes na literatura e o embasamento teórico sobre o assunto, onde se explica a física envolvida. Procedimento Experimental 1-Inicie o Virtual Physics e selecione Series and Parallel Circuits na lista de experimentos. O programa vai abrir a bancada de circuitos elétricos (Circuits). 2-Se observarmos a imagem acima a fonte de alimentação está ligada e fornecendo 12 V DC, e conectada ao protoboard (matriz de con- tatos). Neste experimento vamos montar nos- sos próprios circuitos. Clique no símbolo do resistor e arraste para a área do circuito. Se você quiser movimentar o resistor é só clicar no símbolo e quando aparece um ponto azul você pode movimenta-lo. Para fazer as cone- xões você clica na extremidade do resistor onde aparece um ponto azul podendo conectar a outros dispositivos. Do lado direito você tem um protoboard com os elementos do circuito. 3-No esquema, coloque cinco resistores em série utilizando o símbolo do resistor no topo. Comece conectando o primeiro resistor à extremidade solta do gerador de funções. Em seguida, arraste outro resistor e coloque-o ao lado da extremidade solta do primeiro resistor. Faça isso até ter cinco resistores em série. Complete o circuito conectando o último resistor à fonte de alimentação. 4-Altere a resistência dos resistores para os valores encontrados na tabela abaixo. Assuma que o resistor R1 é o resistor conectado ao lado positivo da alimentação e o resistor R5 é o resistor conectado ao lado negativo. Tabela 1. Resistor Resistência (Ω) 1 100 2 200 3 200 4 2000 5 2000 5-Utilizando o multímetro, no modo para medir a corrente e a diferença de potencial passando em cada resistor. No esquema, o símbolo para o multímetro contém as letras DMM (digital volt meter) no meio. Clique e arraste a extremidade vermelha para um dos lados do resistor. Ela deve travar no local adequado. Clique e arraste a extremidade preta para o outro lado do mesmo resistor para medir a queda de tensão no resistor. Você pode ler a tensão e a corrente no painel do multímetro amarelo. Para medir a corrente, mude o multímetro de VDC para IDC. Anote seus dados na tabela abaixo. Quando utilizamos no modo amperímetro no laboratório virtual as duas pontas de prova ficam juntas, ou seja, ele mede a corrente que passa por aquele ponto. Já 2 o voltímetro mede a tensão entre dois pontos, por isso ele deve estar conectado em cada um dos lados do resistor. Tabela2. Resistor Tensão (v) Corrente (A) 1 0,267 0,003 2 0,533 0,003 3 0,533 0,003 4 5,333 0,003 5 5,333 0,003 6-Em seguida, utilizando os mesmos resistores com seus respectivos valores monte um circuito em paralelo. 7- Utilizando o voltímetro na escala V DC e o amperímetro I DC realize as medidas de tensão e correntes em cada um dos 5 resistores usados no item 4 da tabela. Faça as medições e preencha a tabela abaixo. Tabela 3. Resistor Tensão (v) Corrente (A) 1 11,75 0,117 2 11,75 0,059 3 11,75 0,059 4 11,75 0,006 5 11,75 0,006 Análise e Resultados Analisando o resultado da tabela 2, os resistores estão associados em série, é possível perceber que a corrente que circula pelos resistores se mantém constante enquanto que a tensão (voltagem), varia de resistor para resistor. Já na tabela 3, os resultados obtidos demonstram que a tensão elétrica aplica no circuito permanece constante, enquanto a corrente elétrica varia em cada um dos resistores associados em paralelo. Resumindo, no circuito em série a corrente que circula pelos resistores é a mesma e o que varia é a tensão. Já no circuito em paralelo ocorre o contrário, onde a tensão permanece constante no circuito e o que varia em cada resistor é a corrente elétrica Exemplificando: em um circuito em série onde três lâmpadas são alimentadas por uma fonte de tensão de 50 volts, estando as três lâmpada ligadas, o que ocorre ao retirar uma das lâmpadas do circuito? As outras duas lâmpadas se apagariam, pois a corrente elétrica é impedida de completar o circuito. Num circuito elétrico, os elétrons deslocam -se do polo positivo (+) para o polo negativo (-). Ao retirar uma das lâmpadas do suporte, o fluxo de elétrons no fio elétrico é interrompido. Além do que a luminosidade é menor em um circuito onde as lâmpadas estão ligadas em série, pois a tensão é diretamente proporcional a intensidade da corrente elétrica e a resistência elétrica de cada lâmpada. Já em circuito onde as três lâmpadas estão ligadas em paralelo, a luminosidade é a mesma nas três lâmpadas, além do que se uma lâmpada for retirada do circuito as outras permanecerão ligadas, visto que a corrente elétrica continuará a percorrer o circuito. Conclusão Concluímos que a montagem de um circui- to depende de sua finalidade e que cada um possui uma particularidade em um circuito em série obtemos um único valor de corrente ao longo do circuito e que os valores da dife- 3 rença de potencial e da resistência são inversamente proporcionais entre si, já em um circuito em paralelo o valor da dife- rença de potencial é constante em todo o circuito e que os valores da corrente e da resistência são proporcionais entre si. Concluímos também que para realizar- mos uma correta medição do valor da corrente, em circuito em série, utilizando o amperímetro devemos utilizá-lo em série e devemos utilizar o voltímetro em paralelo para registrarmos um correto valor da voltagem em um circuito em paralelo. Referências Sears e Zemansky, Young e Freedman “Física III - Eletromagnetismo”, 12º ed., São Paulo, Pearson, 2009.
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