Prof. Potierj - “A FÍSICA ESTÁ NOS DETALHES “ - WWW.FISICA-POTIERJ.PRO.BR Associações de Resistores Os resistores podem se associar em paralelo ou em série. (Na verdade existem outras formas de associação, mas elas são um pouco mais complicadas e serão vistas futuramente) Associação Série Na associação série, dois resistores consecutivos têm um ponto em comum. A resistência equivalente é a soma das resistências individuais. Ou seja: Req = R1 + R2 + R3 + ... Exemplificando: Calcule a resistência equivalente no esquema abaixo: Req = 10k + 1M + 470 Req = 10000 + 1000000 + 470 Req = 1010470 -=-=-=- Associação Paralelo Dois resistores estão em paralelo se há dois pontos em comum entre eles. Neste caso, a fórmula para a resistência equivalente é: 1/Req = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ... Exemplo: Calcule a resistência equivalente no circuito abaixo: Prof. Potierj - “A FÍSICA ESTÁ NOS DETALHES “ - WWW.FISICA-POTIERJ.PRO.BR FISICA DO 2° E 3° GRAU – SOBRE RAIOS – PALESTRAS – DICAS PARA O VESTIBULAR – ESPIRITISMO - MENSAGENS – OBRAS BÁSICAS – CURIOSIDADES - PALESTRAS Prof. Potierj - “A FÍSICA ESTÁ NOS DETALHES “ - WWW.FISICA-POTIERJ.PRO.BR No exercício anterior calculamos que o ramo de baixo equivale a 1010470. Ele está em paralelo com um resistor de 22. Então: 1/Req = 1/1010470 + 1/22000 1/Req = 989,6 x 10-9 + 45,5 x 10-6 1/Req = 46,5 x 10-6 Req = 21,5 Note que a resistência equivalente é menor do que as resistências individuais. Isto acontece pois a corrente elétrica tên mais um ramo por onde prosseguir, e quanto maior a corrente, menor a resistência. Capacitor O capacitor é constituído por duas placas condutoras paralelas, separadas por um diélétrico. Quando se aplica uma ddp nos seus dois terminais, começa a haver um movimento de cargas para as placas paralelas. A capacitância de um capacitor é a razão entre a carga acumulada e a tensão aplicada. C = Q/V Deve-se também ter em mente que a capacitância é maior quanto maior for a área das placas paralelas, e quanto menor for a distância entre elas. Desta forma: C= A (8,85 x 10-12 ) k rd Onde: C = capacitância A = área da placa d = distância entre as placas k = constante dielétrica do material isolante Vamos agora estudar o comportamento do capacitor quando nele aplicamos uma tensão DC. Quando isto acontece, a tensão no capacitor varia segundo a fórmula: Vc=VT(1-e-t/RC) Prof. Potierj - “A FÍSICA ESTÁ NOS DETALHES “ - WWW.FISICA-POTIERJ.PRO.BR FISICA DO 2° E 3° GRAU – SOBRE RAIOS – PALESTRAS – DICAS PARA O VESTIBULAR – ESPIRITISMO - MENSAGENS – OBRAS BÁSICAS – CURIOSIDADES - PALESTRAS Prof. Potierj - “A FÍSICA ESTÁ NOS DETALHES “ - WWW.FISICA-POTIERJ.PRO.BR Isso gera o seguinte gráfico Vc X t Isto acontece porque a medida que mais cargas vão se acumulando no capacitor, maior é a oposição do capacitor à corrente (ele funciona como uma bateria). Note que no exemplo abaixo ligamos um resistor em série com o capacitor. Ele serve para limitar a corrente inicial (quando o capacitor funciona como um curto). O tempo de carga do capacitor é 5, onde = RC (resistência vezes capacitância). No exemplo abaixo, o tempo de carga é: Tc= 5 x 1000 x 10-6 = 5ms -=-=-=Se aplicamos no capacitor uma tensão alternada, ele vai oferecer uma "oposição à corrente" (na verdade é oposição à variação de tensão) chamada reatância capacitiva (Xc). Xc=1/2fC A oposição total de um circuito à corrente chama-se impedância (Z). Num circuito composto de uma resistência em série com uma capacitância: Z = (R22+Xc2) 1/2 ou Z = R22+XC2 Prof. Potierj - “A FÍSICA ESTÁ NOS DETALHES “ - WWW.FISICA-POTIERJ.PRO.BR FISICA DO 2° E 3° GRAU – SOBRE RAIOS – PALESTRAS – DICAS PARA O VESTIBULAR – ESPIRITISMO - MENSAGENS – OBRAS BÁSICAS – CURIOSIDADES - PALESTRAS Prof. Potierj - “A FÍSICA ESTÁ NOS DETALHES “ - WWW.FISICA-POTIERJ.PRO.BR Podemos imaginar a impedância como a soma vetorial de resistência e reatância. O ângulo da impedância com a abscissa é o atraso da tensão em relação à corrente. Aplicações: Se temos um circuito RC série, a medida que aumentarmor a freqüência, a tensão no capacitor diminuirá e a tensão no resistor aumentará. Podemos então fazer filtros, dos quais só passarão freqüências acima de uma freqüência estabelecida ou abaixo dela. Estes são os filtros passa alta e passa baixa. Freqüência de corte: é a freqüência onde XC=R. Quando temos uma fonte CA de várias freqüencias, um resistor e um capacitor em série, em freqüências mais baixas XC é maior, desta forma, a tensão no capacitor é bem maior que no resistor. A partir da freqüência de corte, a tensão no resistor torna-se maior. Dessa forma, a tensão no capacitor é alta em freqüências mais baixas que a freqüência de corte. Quando a freqüência é maior que a freqüência de corte, é o resistor que terá alta tensão. Filtro passa baixa: Vsaída=It XC Filtro passa alta Vsaída=It R Logicamente, se colocarmos um filtro passa alta na saída de um passa baixa, teremos um passa banda. 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