Em nosso estudo anterior, vimos que, num circuito formado por um resistor e por uma fonte de tensão (d.d.p.), existe uma transformação de energia. ...

Em nosso estudo anterior, vimos que, num circuito formado por um resistor e por uma fonte de tensão (d.d.p.), existe uma transformação de energia. Os portadores de carga que constituem a corrente elétrica (elétrons ou íons) recebem energia quando passam através da fonte (a pilha, por exemplo, transforma energia química em energia elétrica) e, ao passarem através do resistor, perdem a energia que a fonte lhes forneceu (ocorre transformação de energia elétrica em energia térmica). Observe, então, dois fatos importantes:

1. Toda corrente que entra por uma das extremidades de um resistor ou de uma fonte de tensão deve sair pela outra extremidade (o número de elétrons que entra é igual ao número de elétrons que sai – Princípio da Conservação das Cargas). Portanto, o resistor não “consome” corrente elétrica.

2. Em Eletricidade, a energia fornecida pela fonte de tensão deve ser “consumida” pelos elementos do circuito a cada instante (Princípio da Conservação da Energia). As usinas de eletricidade devem, a cada instante do dia, transformar outras formas de energia em energia elétrica para atender, exatamente, à demanda por energia elétrica que existe naquele momento.

Os resistores podem ser associados de várias maneiras: em série, em paralelo, em delta, em estrela, etc. Vamos considerar, aqui, apenas as ligações de elementos em série e em paralelo. Para tais associações, podemos montar um circuito equivalente, em que há um único resistor, chamado de resistor equivalente, que irá apresentar as mesmas características da associação.

Associação de resistores em série
Considere os resistores 1 e 2 a seguir, de resistências R1 e R2. Cada um apresenta duas extremidades livres (M, N e P, Q).

M P QNR1 R2

Fazer uma associação em série de dois resistores consiste em duas etapas:

1. Ligar as extremidades N (de R1) e P (de R2);

2. Conectar a bateria aos terminais que estão livres – M (de R1) e Q (de R2).

Dessa forma, a corrente elétrica encontra apenas um caminho para percorrer o circuito, conforme mostrado a seguir. Esse é um fato importante. Dizemos que dois ou mais resistores estão associados em série quando são percorridos pela mesma corrente elétrica (os mesmos portadores de carga atravessam os diversos resistores).

N = PR1 R2 QM

I

V

I I

R1

R2 Q

V
I

I

I

P

MN

É possível notar que dois resistores em série não estão, necessariamente, na mesma reta.

Associação de resistores em paralelo
Para exemplificar a associação de dois resistores em paralelo, vamos usar os mesmos resistores 1 e 2 da montagem anterior. Fazer uma associação de dois resistores em paralelo exige três etapas, a saber:

1. Ligar a extremidade M (de R1) à extremidade P (de R2);

2. Conectar as extremidades N (de R1) e Q (de R2);

3. Estabelecer a conexão da bateria aos pontos que foram unidos (MP e NQ).

Observe que os pontos M e P estão submetidos a um mesmo potencial, assim como os pontos N e Q. Portanto, VMN = VPQ = VFONTE. Logo, os dois resistores estão submetidos à mesma diferença de potencial ou voltagem. Dizemos que dois ou mais resistores estão associados em paralelo se cada uma das extremidades de um dos resistores estiver no mesmo potencial em relação às extremidades dos outros resistores. Assim, resistores associados em paralelo estão submetidos à mesma diferença de potencial.

R1

R2
Q

M

P

N M = PR1 R2 QN

V
V

Com certeza, pode-se perceber que dois resistores associados em paralelo não são, obrigatoriamente, paralelos um ao outro.

Em qualquer associação:

PT = P1 + P2 + P3 + ... Pn ⇒ PT = 4,0 + 16 + 12 = 32 W

Da solução do exercício, é importante que se perceba que

1. o resistor R2 não está ligado diretamente aos terminais da bateria e que a tensão entre os seus terminais é VMN (V2) = 8,0 V e não VAB = 16 V (Observe a figura original). Muitas pessoas têm dificuldade com isso.

2. uma vez que a corrente é a mesma em todos os resistores da associação, o resistor R2, de maior resistência, foi o que dissipou a maior potência (P ∝ R).

Associação de resistores