Eletrônica Básica 03 - Circuitos com resistores em Série

   Eletricidade Básica 03 - Circuitos com resistores em Série

    A partir de agora veremos circuitos com associação de resistores. Até então tínhamos uma fonte de alimentação ligada diretamente a um resistor. Agora, teremos dois ou mais resistores ligados a um circuito. A primeira associação de resistores que iremos abordar aqui é a em série.

    Resistores associados em série é ligar um resistor no outro compartilhando entre eles um de seus terminais. Para a fonte de alimentação a associação em série de resistores é vista como um único resistor, que chamamos de resistor equivalente em série ou Rs.

Rs = R1 + R2 + R3...

    Com o valor de Rs encontrado e tendo o valor de tensão conhecido, se obtêm facilmente a corrente total do circuito em série aplicando na lei de Ohm.

   Is = Vfonte/Rs

    Em uma associação em série com resistores teremos a mesma corrente elétrica passando por todos os componentes do circuito mas as tensão em cima de cada resistor será diferente. A tensão em cada resistor é calculada pelo produto da sua resistência com a corrente do circuito.

VRx = Rx . Is

    Ou também pode ser utilizada uma fórmula bastante eficaz para se encontrar a tensão de resistor em um circuito em série. Essa fórmula é conhecida com divisor de tensão. O valor da tensão do resistor então é calculado pelo produto do valor da tensão da fonte com o valor de resistência e depois dividido pela soma de todos os resistores no circuito em série. Com essa fórmula se encontra o valor de tensão em qualquer resistor num circuito de resistores em série independentemente da quantidade de resistores em série.

    VRx = ( Vfonte . Rx ) / ∑R

    Num circuito em série, quanto maior o valor de resistência do resistor maior será a sua tensão. E o mesmo vale para o resistor de menor valor, cuja a sua tensão será a menor do circuito. Ou seja, o valor do maior resistor influenciará mais no circuito.

    Em um circuito em série de malha fechada, a somatória das elevações e quedas de tensão é igual a zero. Também conhecida como a primeira lei de Kirchhoff.

Vfonte - VR1 - VR2 = 0

    Vamos analisar o circuito da figura abaixo. É uma associação de dois resistores em série conectados a uma fonte de tensão de 5V.

Figura 1: Circuito em série. Fonte: do autor.

    Primeiro encontraremos o valor do resistor série equivalente. Chamaremos o resistor de 1KΩ de R1 e o resistor de 10KΩ de R2.:

Rs = R1 + R2

Rs = 1 +10

Rs = 11KΩ

    

    Com o valor do resistor equivalente e conhecendo a tensão da fonte, encontraremos a corrente série do circuito:

Is = Vfonte/Rs

Is = 5/11K

Is = 454µA

    Conhecendo o valor da corrente série, calcularemos a queda de tensão em cada resistor.

VR1 = R1 . Is

VR1 = 1K . 454µ

VR1 = 454,54mV

VR2 = R2 . Is

VR2 = 10K .454µ

VR2 = 4,545V

    Os mesmos valores das quedas de tensão em cada resistor pode ser encontrado utilizando a fórmula do divisor de corrente. Vamos calcular.

VR1 = ( Vfonte . R1 ) / Rs

VR1 = (5 . 1K) / 11K

VR1 = 454,54mV

VR2 = ( Vfonte . R2 ) / Rs

VR2 = ( 5 . 10K ) / 11K

VR2 = 4,545V

    Vamos calcular as potências dos resistores e da fonte.

P_R1 = VR1 . Is

P_R1 = 454,54m . 454µ

P_R1 = 206,64µW

P_R2 = VR2 . Is

P_R2 = 4,545 . 454µ

P_R2 = 2,063mW

Pfonte = Vfonte . Is

Pfonte = 5 . 454µ

Pfonte = 2,27mW

    

    Lembrando que em um circuito em série a corrente é a mesma em todos os elementos que o compõe. A somatória das elevações e quedas de tensões no circuito em série é igual a zero, ou seja, somando todas as quedas de tensões nos resistores, o valor tem que ser igual a tensão da fonte. Mostrando isso com os valores do exemplo acima:

Vfonte = VR1 + VR2

Vfonte = 454,54m + 4,545

Vfonte = 5V

    O mesmo vale para os valores de potência:

Pfonte = P_R1 + P_R2

Pfonte = 206,64µ + 2,063m

Pfonte = 2,27mW

    Espero que este conteúdo ajude você com a entender melhor circuito elétrico com resistores em série. O próximo tema será a associação de resistores em paralelo. Também é um tipo de circuito simples de se analisar.

    Se tiver dúvidas ainda, pode entrar em contato comigo via o e-mail eletricidadeeletrica@gmail.com que eu tentarei lhe ajudar. Lembrando que no canal do Youtube Luiz Cherem - Eletricidade Elétrica terá uma vídeo explicando circuito elétrico com associação de resistores em série na prática, montado em matriz de contato, bem legal, confira lá.

    Agradeço sua atenção e nos vemos na próxima postagem.

Luiz Cherem - Técnico de Informática e Eletrônica - Criador do Blog Eletricidade Elétrica, do Canal do Youtube Luiz Cherem  - Eletricidade Elétrica e da conta no Instagram @eletricidadeeletrica