Apostila de Física 27 – Associação de Resistores

Apostila de Física 27 – Associação de
Resistores
1.0 Associação de Resistores em Série
Os resistores estão ligados um em seguida do outro – São percorridos pela
mesma corrente.
Ou todos os resistores funcionam, ou nada funciona.
As potências elétricas dissipadas nos resistores são diretamente proporcionais às
respectivas resistências elétricas.
Tudo se passa como se houvesse um único resistor dissipando a potência –
Resistor equivalente.
A resistência equivalente é a soma das resistências associadas.
A ddp é a soma das ddps dos resistores associados.
A corrente elétrica é a mesma em todos os resistores.
1.1 Reostatos
Resistores cuja resistência pode ser ajustada.
Reostato de cursor:
Resistor de fio metálico enrolado em um suporte isolante.
Mudando-se a posição do cursor, varia-se o comprimento do fio.
Pode se conseguir valores de zero até a resistência máxima.
Reostato de pontos:
Associação de resistores em série.
Há vários pontos intermediários com os quais pode ser feita a ligação.
Os valores que pode se conseguir da resistência elétrica são limitados.
2.0 Aplicações do Efeito Joule
Inconveniente nas máquinas elétricas e nas linhas de transmissão.
Grande utilidade em aquecedores elétricos em geral.
2.1 Fusíveis
Dispositivos cuja finalidade é proteger os circuitos elétricos.
Feitos de condutores de baixo ponto de fusão – Se fundem ao serem
atravessados por uma corrente elétrica de intensidade maior que o seu limite.
Devem ser colocados em série com os aparelhos de um circuito – Quando se
fundem, interrompem a passagem da corrente elétrica, protegendo os aparelhos
elétricos.
2.2 Disjuntores
Chave magnética que se desliga automaticamente quando a intensidade da
corrente elétrica ultrapassa determinado valor.
Não necessitam ser trocados.
2.3 Lâmpada Incandescente
Filamento:
Fio de tungstênio.
Temperatura de fusão – 3.400°C.
Quando a corrente elétrica passa no filamento, a temperatura chega a 3.000°C –
Torna-se incandescente e emite luz.
O tungstênio fica no bulbo de vidro porque ele seria oxidado se estivesse no ar
livre.
Antigamente:
Vácuo no interior do bulbo.
Facilitava a sublimação do filamento.
Atualmente:
Gás inerte no interior do bulbo – Argônio ou criptônio.
Retarda a sublimação do filamento, mas não reprime.
O brilho da lâmpada está associado à ddp dela:
Ddp e potência nominal vêm gravadas na lâmpada.
Lâmpada ligada na ddp nominal – Brilho normal.
Lâmpada ligada na ddp menor que a nominal – Brilho menor que o
normal.
Lâmpada ligada na ddp maior que a nominal – A lâmpada queima.
3.0 Associação de Resistores em Paralelo
Resistores ligados pelos terminais.
Cada resistor funciona de maneira independente.
Ficam submetidos à mesma ddp – O produto das resistências elétricas pelas
respectivas intensidades de corrente elétrica são iguais:
A intensidade de corrente elétrica divide-se – A intensidade de corrente elétrica
é a soma das intensidades das correntes nos resistores associados.
O inverso da resistência equivalente da associação é a soma dos inversos das
resistências associadas.
Dois resistores associados em paralelo:
Resistores iguais associados em paralelo:
n – Número de vezes que se repete.
As potências dissipadas são inversamente proporcionais às respectivas
resistências elétricas.
4.0 Associação Mista de Resistores
Resistores que contêm associações em paralelo e associações em série.
Determinando a resistência equivalente de uma associação mista:
Colocam-se letras em nós e terminais.
Nós – Pontos que divide a corrente.
Terminais – Pontos entre os quais se devem determinar a resistência
equivalente.
Simplifica-se aos poucos o esquema resolvendo as associações, onde se
tem certeza que os resistores estão em série ou em paralelo.
Não podem desaparecer os terminais durante o processo.
5.0 Curto-Circuito
Ocorre quando 2 pontos de um circuito são conectados por um condutor de
resistência desprezível.
Quando 2 pontos de um circuito possuem o mesmo potencial, eles poderão ser
considerados coincidentes em um novo esquema do mesmo circuito.
Exemplo:
Entre os terminais A e B da figura, aplica-se uma ddp de 120V. Determine a resistência
equivalente da associação:
Os pontos A e D e B e C estão em curto-circuito.
Efetua-se uma mudança na associação dada, fixando-se os pontos A e D como terminal
de entrada da corrente e B e C como terminal de saída da corrente. Então:
Calculando a resistência equivalente: