Aula 2 – Circuito série de corrente contínua

Aula 2 – Circuito série de corrente contínua
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Circuito em série
Polaridade das quedas de tensão
Potência total em circuito em série
Queda de tensão por partes proporcionais
Fontes de tensão e terra
Notação duplo índice inferior
Notação de índice inferior único
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Um circuito em série é aquele que permite
somente um percurso para a passagem de
corrente
•A corrente I é a mesma em
todos os pontos do circuito.
•Isso significa que a corrente
que passa por R1 é a mesma
que passa por R2 e por R3
que é a corrente fornecida
pela bateria
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Dois resistores estão em série se:
◦ Possuem somente um terminal em comum (isto é,
um terminal de um está conectado somente a um
terminal do outro)
◦ O ponto comum entre os dois elementos não está
conectado a outro elemento percorrido por corrente
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Um exemplo comum de conexões em série é
um encanamento para transportar água de
um ponto a outro.
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Quando as resistências são conectadas em série, a
resistência total do circuito é igual à soma das
resistências de todas as partes do circuito:
Como a tensão da fonte é fixa, a corrente só depende
do valor de RT
Quanto maior for RT , menor será a corrente
A tensão total num circuito série é igual a soma das
tensões nos terminais de cada resistência do circuito:
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A Lei de Ohm pode ser aplicada ao circuito todo ou
a partes separadas do circuito
Quando ela é usada, a tensão através dessa parte é
a corrente dessa parte multiplicada pela sua
resistência.
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Quando há uma queda de tensão em uma
resistência, uma extremidade deve ser mais
positiva ou mais negativa do que a outra.
A polaridade de queda de tensão é determinada
pelo sentido convencional da corrente, ou seja, de
um potencial positivo para um negativo.
O sentido da corrente em R1 é do ponto A para o
ponto B
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Verificamos que a lei de Ohm podia ser usada
para a determinação de valores totais num
circuito série, bem como partes separadas do
circuito.
De forma similar, a fórmula para a potência
pode ser aplicada para valores totais.
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A potência total PT produzida pela fonte num
circuito série também pode ser expressa
como a soma das potências individuais
usadas em cada parte do circuito.
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Num circuito em série, cada resistência
produz uma queda de tensão V igual à sua
parte proporcional da tensão aplicada.
Colocado na forma de uma equação, temos:
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Uma resistência R mais alta apresenta uma
queda de tensão maior do que uma
resistência mais baixa no mesmo circuito
série.
Resistência iguais apresentam quedas de
tensão iguais.
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Sistemas elétricos e eletrônicos são aterrados
por razões de segurança e para fins de
referência
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Se a figura anterior for redesenhada com a
fonte aterrada, poderia ter o aspecto
mostrado nas 3 figuras abaixo:
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Na terceira figura, se um voltímetro conectado
entre o ponto b e a terra lê 4V, então a tensão
entre os terminais de R2 é 4V, com o potencial
maior em b.
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Esta notação define o primeiro índice inferior como
correspondente ao ponto de maior potencial.
Na figura abaixo, os dois pontos que definem a tensão
entre os terminais do resistor R são representados por a
e b.
Como a é o primeiro índice em Vab, o ponto de a deve
estar a um potencial maior que o ponto b para que V ab
tenha um valor positivo.
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Se o ponto b da notação Vab for especificado como
o potencial de terra (o zero volt), então uma
notação de subscrito inferior único poderá ser
usada para informar a tensão em um ponto em
relação ao ponto terra.
Na figura abaixo, Va é a tensão entre o ponto a e o
ponto de terra.
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Neste caso, ela é obviamente 10V, pois é medida
diretamente entre os terminais da fontes de
tensão.
A tensão Vb é a tensão entre o ponto b e o ponto
de terra. Como é uma tensão obtida diretamente
sobre o resistor de 4Ω, Vb= 4V
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Temos a seguinte relação:
Em outras palavras, se a tensão nos pontos a
e b em relação ao ponto de terra for
conhecida, a tensão Vab pode ser determinada
usando a equação anterior.
A partir da figura anterior, por exemplo: