Circuitos de Corrente Contínua e Associação de Resistores Aula 7

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1 Circuitos de Corrente Contínua e Associação de Resistores Aula 7 Circuito elétrico é todo caminho condutor fechado onde se produz uma corrente elétrica. Corrente Elétrica Contínua é toda aquela que tem sempre o mesmo sentido e é gerada por fontes de f.e.m. com polaridade constante.

2 Os circuitos de corrente contínua serão compostos por fontes de força eletromotriz, interruptores e resistores convenientemente associados para reproduzir resistências equivalentes adequadas para o funcionamento dos componentes elétricos. A associações de resistores podem ser: Série, Paralela e Mista.

3 Associação de Resistores em Série Em um circuito, o conjunto de resistores e demais componentes resulta em uma resistência equivalente; Resistores estarão associados em série quando estiverem interligados de modo a estabelecer um único caminho para a corrente elétrica. Assim, a corrente elétrica que passa por um deles é a mesma que passa pelos demais;

4 Em um circuito Série, a resistência equivalente pode ser determinada a partir do somatório das resistências parciais, ou seja: I (A) I (A) Req AB = R1+R2+R3+...+Rn (Ω)

5 Exemplo: R eq: R1 + R2 + R3 R eq: R eq: 10 Ω

6 Considerações Sobre o Circuito Série Fluxo de corrente no circuito série tem a importante característica de ser a mesma em qualquer ponto do circuito e pode ser comprovado adicionando-se amperímetros e quaisquer pontos.

7 Exercício: Para o circuito abaixo, determine o valor da R eq, a corrente total IT produzida pela fonte e a ddp sobre cada resistor.

8 Associação de Resistores em Paralelo Resistores estão associados em paralelo quando então interligados de modo a se submeterem a uma mesma diferença de potencial V, estabelecendo mais de um caminho para a corrente elétrica. Considere o circuito a seguir composto pelas Resistências R1, R2, R3 e Rn associadas em paralelo:

9 A resistência equivalente em um circuito paralelo composto por n resistências é dado por: 1 = R eq R1 R2 R Rn

10 Destaques para casos específicos: Apenas duas resistências associadas em paralelo: N resistências iguais associadas em paralelo:

11 Considerações Sobre o Circuito Paralelo Cada resistência presente no circuito representa um ramificação por onde a corrente poderá passar. Dessas ramificações derivam valores parciais de corrente que ao se somarem, dão origem ao valor da corrente total. Para o circuito anterior, a tensão observada sobre as resistências será a mesma da fonte.

12 Exercício Dado o Circuito a seguir, determine a R eq, as correntes I1, I2,I3, IR1, IR2, IR3 e as tensões VR1, VR2 e VR3.

13 Associação Mista de Resistores Associação Mista é aquela em que existem resistências associadas em série e em paralelo. Observe o exemplo a seguir:

14 Observe as cores e compare as associações existentes. O que é possível afirmar?

15 A partir da observação do circuito pode-se afirmar que: Os Resistores R3, R7, R8 e R9 estão associados em Série; Os Resistores R1 e R2 estão associados em Paralelo; Os Resistores R4, R5 e R6 estão associados em Paralelo também;

16 Para determinar a Resistência Equivalente do circuito, deve-se proceder passo a passo o cálculo das Resistências Equivalentes parciais definidas pelos Resistores. R1 e R2 associados em Paralelo = R eq1 ; R4, R5 e R6 associados em Paralelo = R eq2 ; E ao final...

17 Somar as resistências equivalentes R eq1 e R eq2 as resistências R3, R7, R8 e R9 associadas em série. Então: R eq final = R3+R7+R8+R9+R eq1 +R eq2 (Ω)

18 Exercício: Determinar a Resistência Equivalente do Circuito Misto a seguir:

19 Lei de Kirchhoff Aula 8 A Lei de Kirchhoff, é uma das Leis da Eletricidade altamente recomendada para a Análise de Circuitos Elétricos onde deseja-se determinar parâmetros de tensão e corrente em locais específicos do circuito. É de grande valia em casos onde não se saberia nem ao certo determinar o sentido da corrente que flui por uma malha e nem tão pouco a queda de tensão sobre um componente específico.

20 A Lei de Kirchhoff baseia-se em duas leis denominadas: Lei das Malhas (ou Lei da Voltagem); Lei dos Nós (ou Lei da Corrente);

21 Onde Nó entende se pela junção de dois ou mais condutores por um mesmo ponto. Nó

22 E Malha entende-se por um caminho fechado por onde pode-se circular uma corrente elétrica.

23 Sobre a Lei das Malhas A Lei das Malhas (ou Lei da Voltagem) afirma que: A soma algébrica da voltagem aplicada e a queda de voltagem ao longo de qualquer circuito fechado é zero, o que significa que a queda de voltagem ao longo de qualquer circuito fechado é igual à voltagem aplicada.

24 Assim, I(A) V = 0 (V) (na malha!), o que quer dizer: V fonte + V R1 + V R2 + V R3 + V R V Rn = 0 V fonte = V R1 + V R2 + V R3 + V R V Rn

25 Sobre a Lei dos Nós A Lei dos Nós ( ou Lei das Correntes) afirma que: A soma algébrica das correntes em qualquer conexão de condutores em um circuito é zero. Isto significa que a quantidade de corrente que entra no Nó é igual a quantidade de corrente que sai do Nó.

26 Observe o exemplo: I Entra = I Sai (A) I1 = I2 + I3

27 Exercício: Calcule pela Lei dos Nós o valor da corrente indeterminada para o caso a seguir: