Aula 3 Circuito paralelo de corrente contínua. marcela@edu.estacio.br

Transcrição

1 Aula 3 Circuito paralelo de corrente contínua marcela@edu.estacio.br

2 Elementos em paralelo Resistência total Circuitos em paralelo Lei de Kirchhoff para corrente Regra do divisor de corrente Circuito aberto e curto-circuito Potência em circuitos em paralelo

3 Dois elementos, ramos ou circuitos estão conectados em paralelo quando possuem dois pontos em comum. Na figura ao lado, por exemplo, os elementos 1 e 2 tem terminais a e b em comum; portanto, eles estão em paralelo.

4 Na figura abaixo, todos os elementos estão em paralelo porque satisfazem o critério anteriormente citado. Essas três configurações tem o objetivo de ilustrar como os circuitos em paralelo podem ser desenhados. Os retângulos numerados foram usados como símbolos genéricos representando um resistor, uma bateria, ou mesmo circuitos complexos.

5 A resistência total de um circuito em paralelo pode ser obtida da seguinte forma: Além disso, quanto maior for a diferença entre os valores das resistências de dois resistores em paralelo, mais o valor da resistência total será próximo do valor da menor resistência.

6 A resistência total de um circuito em paralelo pode ser obtida da seguinte forma: A resistência total de um conjunto de resistores em paralelo é sempre menor que a do resistor de menor resistência. Além disso, quanto maior for a diferença entre os valores das resistências de dois resistores em paralelo, mais o valor da resistência total será próximo do valor da menor resistência.

7 Quando as resistências de um circuito em paralelo são todas iguais, o cálculo da resistência total torna-se mais simples. Para N resistores de mesmo valor em paralelo, temos a seguinte equação: Na maioria dos casos, precisamos calcular a resistência equivalente para apenas dos ou três resistores em paralelo.

8 No caso de dois resistores em paralelo, temos: No caso de três resistores em paralelo, temos:

9 No caso de dois resistores em paralelo, temos: No caso de três resistores em paralelo, temos: No caso de resistores em paralelo, o valor da resistência total sempre diminui quando acrescentamos no circuito um outro resistor em paralelo.

10 Em alguns casos de dois resistores em paralelo, é útil determinar o valor de R X a ser conectado em paralelo com um resistor R conhecido, a fim de se obter o valor desejado de R T. Para se chegar à fórmula adequada, começamos com a equação anterior e transpomos os fatores da seguinte forma:

11 Um circuito paralelo é aquele no qual dois ou mais componentes estão conectados à mesma fonte de tensão. Cada ramo tem sua própria corrente. As tensões V 1, V 2 e V3 serão iguais

12 A corrente I T é igual à soma das correntes em todos os ramos. Essa fórmula se aplica a qualquer número de ramos em paralelo sejam as resistências iguais ou não.

13 Para a lei de Ohm, cada corrente de ramo é igual à tensão aplicada dividida pela resistência entre os dois pontos onde a tensão é aplicada. Com a mesma tensão aplicada, um ramo que possua menor resistência permite a passagem de uma corrente maior através dele do que um ramo com uma resistência maior.

14 A resistência total num circuito pode ser determinada aplicando-se a lei de Ohm: divida a tensão comum através das resistências em paralelo pela corrente total da linha. R T é a resistência total de todos os ramos em paralelo através da fonte de tensão V e I T é a soma da corrente de todos os ramos.

15 Enunciado A lei de Kirchhoff para corrente (LKC) afirma que a soma algébrica das correntes que entram e saem de uma região, sistema ou nó é igual a zero. Em outras palavras A soma das correntes que entram em uma região, sistema ou nó tem de ser igual à soma das correntes que deixam esta mesma região, sistema ou nó. ΣI entram = ΣI saem

16 Nos dois exemplos a seguir, vemos como fica a distribuição de corrente, seja num sistema ou nó: Na área de eletroeletrônica o termo nó é normalmente usado para se referir a uma junção de dois ou mais ramos.

17 Conforme o nome sugere, a regra do divisor de corrente nos diz como uma corrente que entra em um conjunto de elementos em paralelo se dividirá entre esses elementos. No caso de dois elementos em paralelo com resistências iguais, a corrente se dividirá igualmente.

18 Se os elementos em paralelo tiverem resistências diferentes, o elemento de menor resistência será percorrido pela maior fração da corrente. A razão entre os valores das correntes nos dois ramos será inversamente proporcional à razão entre as suas resistências.

19 Expressão algébrica geral para a regra do divisor de corrente: Quando se considera somente dois ramos, a corrente num ramo será uma fração da corrente total. Essa fração é o quociente da segunda resistência pela soma das resistências.

20 Um ponto aberto em qualquer parte de um circuito é, na verdade, uma resistência extremamente alta que implica em ausência de fluxo de corrente através do circuito. Quando houver uma interrupção na linha principal, a corrente não chegará a nenhum dos ramos em paralelo.

21 Quando houver um ponto aberto num dos ramos, não haverá corrente apenas nesse ramo. Entretanto, as correntes nos demais ramos continuarão a fluir tão logo sejam conectados à fonte de tensão.

22 Um curto em qualquer parte de um circuito é, na verdade, uma resistência extremamente baixa. O resultado é o fluxo de uma corrente muito maior pelo curto circuito. O curto-circuito oferece um percurso paralelo com uma resistência praticamente nula.

23 Como a potência dissipada na resistência do ramo tem que ser proveniente da fonte de tensão, a potência total é igual à soma dos valores individuais da potência em cada ramo. A potência total também pode ser calculada pela equação