Capítulo 7: Associação de Resistores

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1 Capítulo 7: Associação de Resistores Os resistores podem ser associados basicamente de dois modos distintos: em série e em paralelo. Ambos os modos de associação podem estar presentes: temos um associação mista.

2 Capítulo 7: Associação de Resistores 7.1 Resistor equivalente. Associação dos resistores em série. 7.2 Associação de resistores em paralelo. 7.3 associação mista de resistores. 7.4 Curto circuito.

3 7.1 Associação de resistores em série. Objetivos: Analisar a associação de resistores em série. Compreender como obter a resistência do resistor equivalente. Compreender o que é reostato e funcionamento. Analisar situação na qual o efeito Joule é desejável: fios, fusíveis e lâmpadas incandescentes.

4 7.1 Associação de resistores em série. Termos e conceitos: Resistor equivalente Disjuntor Potência nominal de uma lâmpada.

5 7.1 Associação de resistores em série. Dentre as muitas funções que já vimos sobre os resistores surge a necessidade de valores de resistência que não são fabricados ou não estão disponíveis no momento, a solução então é associar os resistores disponíveis para alcançar nosso objetivo, com o valor de resistência equivalente.

6 7.1 Associação de resistores em série. Na associação em série os resistores são ligados um em seguida do outro, de modo a serem percorridos pela mesma corrente elétrica. Veja:

7 7.1 Associação de resistores em série. Vamos analisar esse sistema em termos de energia. A potencia consumida por cada resistor pode ser dada por: Pot 1 = R 1. i 2 Pot 2 = R 2. i 2 Pot 3 = R 3. i 2 E como ficaria a potencia total consumida pelo sistema?

8 7.1 Associação de resistores em série. Pot = Pot 1 + Pot 2 + Pot 3 Agora podemos propor a resistência equivalente R S. i 2 = R 1. i 2 + R 2. i 2 + R 3. i 2 Simplificando: R S = R 1 + R 2 + R 3

9 7.1 Associação de resistores em série. Se multiplicarmos a lei de Ohm para a associação proposta teremos: R S. i = R 1. i + R 2. i + R 3. i Ou seja: U = U 1 + U 2 + U 3

10 7.1 Associação de resistores em série. Temos quatro resultados importantes. Em uma associação de resistores em série: A potência dissipada em cada resistor é diretamente proporcional à sua resistência elétrica. A resistência do resistor equivalente é igual à soma das resistências dos resistores associados. A ddp em cada resistor é diretamente proporcional à sua resistência elétrica. A ddp da associação em série é igual às somas das ddps nos resistores associados.

11 7.1 Associação de resistores em série Reostatos. São resistores cuja resistência elétrica pode ser ajustada.

12 7.1 Associação de resistores em série Reostatos.

13 7.1.1 e exercícios.

14 7.1.1 e exercícios.

15 7.1.1 e exercícios.

16 7.1.1 e exercícios.

17 7.1.1 e exercícios.

18 7.1.1 e exercícios.

19 7.1.1 e exercícios.

20 7.1.1 e exercícios.

21 7.1.1 e exercícios.

22 7.1.1 e exercícios.

23 7.1.3 Aplicação do efeito Joule Em alguns momentos o efeito Joule configura um problema, em outros, possível que esse efeito seja desejado, como exemplo o funcionamento de aquecedores elétricos, fusíveis e lâmpadas incandescentes.

24 7.1.3 Aplicação do efeito Joule Fusíveis: São dispositivos que tem a finalidade de proteger circuitos elétricos. São constituídos basicamente de materiais condutores cujo ponto de fusão é relativamente baixo.

25 7.1.3 Aplicação do efeito Joule Fusíveis:

26 7.1.3 Aplicação do efeito Joule

27 7.1.3 Aplicação do efeito Joule

28 7.1.3 Aplicação do efeito Joule Disjuntores: É uma chave magnética ou termomagnética que se desliga automaticamente quando a intensidade da corrente elétrica ultrapassa determinado valor.

29 7.1.3 Aplicação do efeito Joule Disjuntores:

30 7.1.3 Aplicação do efeito Joule Lâmpada incandescente: É constituída de um fio de tungstênio denominado filamento, cuja temperatura de fusão é muito alta, cerca de 3400 ºC.

31 7.1.3 exercícios

32 7.1.3 exercícios

33 7.1.3 exercícios

34 7.1.3 exercícios

35 7.1.3 exercícios

36 7.2 associação em paralelo Vários resistores são ligados em paralelo quando são ligados pelos terminais de modo a ficarem submetidos à mesma ddp.

37 7.2 associação em paralelo Pela Lei dos nós: i = i 1 + i 2 + i 3 Pela lei de Ohm. U = i. R P U 1 = i 1. R 1 U 2 = i 2. R 2 U 3 = i 3. R 3

38 7.2 associação em paralelo Sabe-se que U = U 1 = U 2 = U 3 Temos então: U R P = U R 1 + U R 2 + U R 3 1 R P = 1 R R R 3

39 7.2 associação em paralelo Temos quatro observações importantes. Em uma associação em paralelo: A intensidade de corrente é igual à soma das intensidades das correntes nos resistores associados. O produto da resistência elétrica de cada um deles pela respectiva corrente é igual para todos os resistores. A corrente elétrica em cada resistor é inversamente proporcional à sua resistência elétrica. O inverso da resistência equivalente é igual à soma dos inversos das resistências associadas.

40 7.2 associação em paralelo Casos particulares de associação em paralelo: Dois resistores: 1 = = R 1+R 2 R R P R 1 R 2 R P R 1.R P = R 1R 2 2 R 1 +R 2 Vários resistores iguais: R P = R n

41 7.2 associação em paralelo Do ponto de vista energético: Em uma associação de resistores em paralelo, a potência dissipada em cada resistor é inversamente proporcional à sua resistência elétrica. Pot 1 = U2 ; Pot R 2 = U2 ; Pot 1 R 3 = U2 2 R 3

42 7.2 Exercícios

43 7.2 Exercícios

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53 7.2 Exercícios.

54 7.2 Exercícios.

55 7.3 Associação mista de resistores Objetivo: Analisar a associação mista de resistores. Termos e conceitos Nós Terminais de uma associação de resistores

56 7.3 Associação mista de resistores São as associações constituídas por associações em paralelo e associações em série. Qualquer associação mista pode ser substituída por um resistor equivalente.

57 7.3 Associação mista de resistores Para determinar a resistência equivalente em uma associação é muito útil designar os nós e os terminais da associação por letras.

58 7.3 Associação mista de resistores Nós: são os pontos em que a corrente se divide. Terminais: são os pontos entre os quais se quer determinar a resistência equivalente.

59 7.3 Associação mista de resistores Simplifica-se aos poucos o esquema resolvendo as associações em que os resistores estejam claramente em série (um depois do outro, sem ramificação) ou em paralelo (ligados aos mesmos pontos).

60 7.3 Associação mista de resistores Atenção: durante o processo não podem desaparecer os terminais da associação.

61 7.3 Exercícios

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85 7.3 Exercícios.