Como solucionar problemas de circuitos montados em série

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O é um wiki, o que significa que muitos artigos são escritos por vários autores. Para criar este artigo, 16 pessoas, algumas anônimas, participaram de sua edição e aprimoramento ao longo do tempo.

Um circuito elétrico conectado em série é muito simples. É alimentado por um gerador (bateria, tomada ...): a corrente sai do terminal positivo da fonte, passa pelo fio elétrico, através de vários resistores para terminar no terminal negativo da fonte de energia. Este artigo analisa todos esses dados que são a intensidade, tensão, resistência e potência em cada resistor.

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   Ao trabalhar em um circuito em série, comece observando a tensão gerada pela fonte de energia. É expresso em volts (V). No esboço, a fonte é identificável com um sinal "+" e um sinal "-".
2. Então você precisa conhecer os valores físicos dos outros componentes do circuito em questão.
   • Para calcular o resistência total (R_T) do circuito, basta adicionar as resistências de cada uma das ... resistências.
     
     R_T = R₁ + R₂ + R₃…

     
     

     
     
   • Para encontrar intensidade total que atravessa o circuito, contamos com a lei dOhm: I = V / R, com V = tensão do circuito, I = intensidade total, R = resistência total.Por ser um circuito conectado em série, a intensidade que passa em cada resistência é o mesmo que percorre todo o circuito.

     
     

     
     
     
     
   • o tensão através de cada resistor também é calculado graças à lei dOhm: V = IR com V = tensão no resistor, I = intensidade que passa pela resistência ou pelo circuito (é a mesma coisa!), R = resistência do resistor.

     
     

     
     
   • Para encontrar o potência dissipada em um resistor, usamos a fórmula: P = IR com P = potência dissipada no resistor, I = intensidade da corrente que passa pela resistência ou pelo circuito (é a mesma coisa!), R = resistência do resistor.

     
     

     
     
   • A energia consumida por cada resistência é igual a: P x t (P = potência dissipada no resistor, t = tempo em segundos).

     
     

     
     
     
     
3. Exemplo: faça um circuito conectado em série em uma bateria de 5 volts com três resistores, um de 2 ohms (R₁), um dos 6 (R₂) e um dos 4 (R₃). Temos então:
   • resistência total (R) do circuito = 2 + 6 + 4 = 12 ohms

     
     

     
     
   • intensidade total (I) do circuito = V / R = 5/12 = 0,42 A (ampère).

     
     

     
     
   • Tensão através dos diferentes resistores :

     
     

     
     
     1. a tensão através de R₁ = V₁ = I x R₁ = 0,42 x 2 = 0,84 V (volts)
     2. a tensão através de R₂ = V₂ = I x R₂ = 0,42 x 6 = 2,52 V
     3. a tensão através de R₃ = V₃ = I x R₃ = 0,42 x 4 = 1,68 V
   • Potência dissipada nos diferentes resistores :

     
     

     
     
     1. potência dissipada em R₁ = P₁ = I x R₁ = 0,42 x 2 = 0,353 W (watt)
     2. potência dissipada em R₂ = P₂ = I x R₂ = 0,42 x 6 = 1,058 W
     3. potência dissipada em R₃ = P₃ = I x R₃ = 0,42 x 4 = 0,706 W
   • Energia consumida por diferentes resistores :

     
     

     
     
     1. energia consumida por R₁ em, por exemplo, 10 segundos
        = E₁ = P₁ x t = 0,353 x 10 = 3,53 J (joules)
     2. energia consumida por R₂ em, por exemplo, 10 segundos
        = E₂ = P₂ x t = 1.058 x 10 = 10,58 J
     3. energia consumida por R₃em, por exemplo, 10 segundos
        = E₃ = P₃ x t = 0,706 x 10 = 7,06 J

conselho

• Se em seu exercício, você especificar a resistência interna da fonte de energia (r_Eu), será necessário adicioná-lo às demais resistências do circuito: V = I x (R + r_Eu).
• Tensão total do circuito = soma das tensões de todos os resistores conectados em série.

avisos

• Não confunda o circuito em série e o circuito paralelo! Neste último caso, os resistores não são cruzados pela mesma tensão.