Circuitos em Série, Paralelo e Misto

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Campus: Santa Cruz
Disciplina: Física Teórica Experimental III
Professor: Nelson Correia de Souza
Turma: 3003
CIRCUITOS EM SERIE, PARELO E MISTO.
Isabel Cristina Gomes do Amaral
Santa Cruz, Rio de Janeiro.
Agosto/2019
Física III – Circuitos Série, Paralelo e Misto.
Objetivo
Montar os circuitos em série, paralelo e misto, realizar o teste utilizando o Mult-teste e comparar os valores experimentais com os teóricos.
Introdução
Associação de Resistores é um circuito que apresenta dois ou mais resistores. Há três tipos de associação: Em série, em paralelo e misto.
Ao analisar um circuito, podemos encontrar o valor do resistor equivalente, ou seja, o valor da resistência que sozinha poderia substituir todas as outras sem alterar os valores das demais grandezas associadas ao circuito.
Para calcular a tensão que os terminais de cada resistor está submetido aplicamos a Primeira Lei de Ohm:
U = R . i
Onde,
U: diferença de potencial elétrico (ddp), medida em Volts (V)
R: resistência, medida em Ohm (Ω)
i: intensidade da corrente elétrica, medida em Ampére (A).
Associação de Resistores em Série
Na associação de resistores em série, os resistores são ligados em sequência. Isso faz com que a corrente elétrica seja mantida ao longo do circuito, enquanto a tensão elétrica varia.
Assim, a resistência equivalente (Req) de um circuito corresponde à soma das resistências de cada resistor presente no circuito:
Req = R1 + R2 + R3 +...+ Rn
Associação de Resistores em Paralelo
Na associação de resistores em paralelo, todos os resistores estão submetidos a uma mesma diferença de potencial. Sendo a corrente elétrica dividida pelos ramos do circuito.
Assim, o inverso da resistência equivalente de um circuito é igual à soma dos inversos das resistências de cada resistor presente no circuito:
Quando, em um circuito em paralelo, o valor das resistências for igual, podemos encontrar o valor da resistência equivalente dividindo o valor de uma resistência pelo número de resistências do circuito, ou seja:
 
Associação de Resistores Mista
Na associação de resistores mista, os resistores são ligados em série e em paralelo. Para calculá-la, primeiro encontramos o valor correspondente à associação em paralelo e de seguida somamos aos resistores em série.
Material utilizado e montagem experimental
Mult-teste
Duas Ponteiras
4 Fios
Protobord Linear
Embasamento Teórico
Circuito elétrico é uma ligação de elementos, como geradores, receptores, resistores, capacitores, interruptores, feita por meio de fios condutores, formando um caminho fechado que produz uma corrente elétrica.
Os circuitos elétricos são utilizados para ligar dispositivos elétricos e eletrônicos de acordo com suas especificações de funcionamento, referentes à tensão elétrica de operação e à corrente elétrica suportada pelo dispositivo. Além disso, são usados para distribuição da energia elétrica em residências e indústrias, conectando diversos dispositivos elétricos por meio de fios condutores, conectores e tomadas.
De acordo com seus componentes básicos, um circuito elétrico pode desempenhar diversas funções: eliminar picos de corrente elétrica, que são prejudiciais para alguns aparelhos mais sensíveis; aumentar a tensão elétrica de entrada ou, até mesmo, abaixá-la; transformar uma corrente alternada em uma corrente contínua; aquecer algo, entre outras.
Quando se aplica uma diferença de potencial em um circuito elétrico usando, por exemplo, uma pilha, os elétrons passam a fluir nesse circuito até que essa pilha descarregue por completo. Parte da energia de cada um desses elétrons é, então, captada e utilizada pelos diferentes elementos do circuito, transformando-a em diferentes formas de energia, como luz, som, movimento, calor, etc.
Os circuitos elétricos são representados por esquemas, que podem ser bastante complexos caso não saibamos identificar alguns de seus elementos básicos: ramos, malhas e nós. A figura abaixo mostra um circuito elétrico não muito simples, contendo um gerador, resistores e aparelhos de medida (um voltímetro e um amperímetro) ligados em um circuito formado por três malhas, dois nós e quatro ramos. Observe:
Entenda melhor o que são esses elementos:
Nós: pontos do circuito que ligam dois ou mais ramos. Nesses pontos, a corrente elétrica é sempre a mesma, antes e após sua passagem por eles.
Ramos: caminhos entre dois nós consecutivos. A corrente elétrica ao longo de um ramo é constante.
Malhas: caminhos fechados formados pelos ramos de um circuito, no qual pode haver malhas internas e externas.
Os circuitos elétricos podem ser formados por diversos elementos de acordo com a função desejada. Confira abaixo alguns dos elementos mais comuns utilizados nos circuitos elétricos.
Resistores
São dispositivos elétricos com alta resistência elétrica, isto é, opõem-se fortemente à passagem de corrente elétrica. Quando esses elementos são percorridos por uma corrente elétrica, produzem uma queda no potencial elétrico do circuito, consumindo essa energia por meio do efeito Joule. Dessa forma, é provocado um grande aquecimento do circuito.
Essa classe de dispositivo é comumente usada em ferros de passar, chuveiros elétricos, churrasqueiras elétricas, aquecedores, etc.
A figura abaixo representa o símbolo usado nos esquemas de circuitos elétricos para indicar a presença de um resistor:
Geradores
São elementos responsáveis por fornecer energia para os circuitos elétricos.
 
 Gerador Ideal Gerador Real
Chaves ou interruptores
Chaves ou interruptores são dispositivos de segurança que servem para “abrir” ou “fechar” um circuito,
podendo permitir ou interromper o fluxo de corrente elétrica. Esses elementos são fundamentais para
quaisquer circuitos elétricos e são representados pelo símbolo mostrado abaixo:
 
 
 
Fusíveis
São dispositivos de segurança que interrompem a passagem de corrente elétrica nos circuitos caso exceda
uma margem de segurança. O símbolo desses fusíveis nos circuitos elétricos é mostrado abaixo:
 
Capacitores 
São utilizados para o armazenamento de cargas elétricas em um circuito. Esses dispositivos são capazes de
reter grandes quantidades de cargas elétricas, liberando-as rapidamente quando solicitados. Os capacitores
são representados com duas barras paralelas de mesmo tamanho, como mostra a figura abaixo:
 
Procedimento
Utilizamos os quatro fios e o protobord linear e montamos os circuitos na sequencia, circuito série, paralelo
e misto, executamos as medições com o multi-teste de cada circuito e comparamos com os valores teóricos.
Série
Req = R1+R2+R3
Req = 100+100+100
Req = 300Ω
Paralelo
1/Req = 1/R1 + 1/R2
1/Req = 1/100 + 1/100
1/Req = 2/100
2Req = 100
Req = 100/2
Req = 50Ω
Misto
Req = 150Ω
Conclusão
Observando os valores medidos e concluímos que em um circuito em série a corrente é a mesma em todos os
componentes e a tensão se divide em cada um deles, nos circuitos paralelos a tensão é a mesma em todos os
componentes e a corrente se divide entre eles e nos circuitos misto existem grupos de resistores tanto em
série quanto em paralelo.
Bibliografia
https://www.todamateria.com.br/associacao-de-resistores/
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/circuitos-eletricos.htm
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