Segundos os meus cálculos o valor do menor resistor tem a menor tensão .. Mas segundo este documento diz que "o menor resistor tem a maior tensão". Em relação a isso, meus cálculos estão errados ?

erro no questionário, no problema 2 diz: "O menor resistor tem a maior ou a menor tensão elétrica?" quando a pergunta seria: "O maior resistor tem a maior ou a menor tensão elétrica?", por favor consertem!

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Resistores em série

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Resistores conectados cabeça-cauda estão em série. A resistência total equivalente é a soma dos valores das resistências individuais. Escrito por Willy McAllister.

Os componentes de um circuito estão em série se seus terminais estão ligados desta forma:

Nós trabalharemos com resistores para mostrar as propriedades da conexão em série.

Resistores em série

Resistores estão em série quando os seus terminais estão ligados um em seguida do outro e não existem ramificações entre componentes.

Na figura seguinte os resistores

R1

R2

R3

estão em série:

Os resistores em série compartilham a mesma corrente.

Os resistores na próxima imagem não estão em série. Existem ramificações adicionais se afastando dos nós entre os resistores. Se essas ramificações transportam corrente (setas laranjas), então

R1

R2

R3

não compartilham a mesma corrente.

Propriedade dos resistores em série

Este é um circuito com resistores ligados em série:

A fonte de tensão

V_{S}

está ligada a uma cadeia de resistores em série. A tensão elétrica

v_{S}

tem um valor constante, mas ainda não sabemos intensidade da corrente

i

ou como

v_{S}

se divide entre os três resistores.

Duas coisas que sabemos são:

A tensão elétrica nos três resistores devem ter soma igual a $v_{S}$ ‍.
A corrente $i$ ‍ percorre os três resistores.

Com este pequeno conhecimento e a Lei de Ohm, podemos escrever as seguintes expressões:

v_{S} = v_{R1} + v_{R 2} + v_{R 3}

v_{R 1} = i \cdot R_{1} v_{R 2} = i \cdot R_{2} v_{R 3} = i \cdot R_{3}

Isso é o suficiente para irmos em frente. Combinando as equações,

v_{S} = i \cdot R1 + i \cdot R2 + i \cdot R3

Podemos realizar a fatoração, colocando a corrente

i

em evidência e agrupando os resistores:

v_{S} = i (R1 + R2 + R3)

Como sabemos o valor de

v_{S}

, podemos calcular

i

i = \frac{v_{S}}{(R1 + R2 + R3)}

Isso se parece com a Lei de Ohm para um único resistor, exceto que os resistores em série aparecem como uma soma.

Concluímos:

Para resistores em série, a resistência total é a soma das resistências individuais de cada resistor.

Resistor equivalente para ligações em série

Podemos imaginar um novo grande resistor com resistência equivalente à soma dos resistores em série. É equivalente, pois para uma mesma tensão

V_{S}

, a mesma corrente

i

percorre os dois circuitos.

R_{série} = R1 + R2 + R3

Informalmente, é possível explicar o que está acontecendo da seguinte forma: Do "ponto de vista" da fonte de tensão, os três resistores "se parecem" com um único resistor equivalente, de resistência maior. Isso significa que a corrente,

i

, fornecida pela fonte de tensão é a mesma nos dois casos.

É muito comum em discussões de engenharia dizer coisas tais como, "Do ponto de vista da fonte de tensão ...". Quando eu escrevo isso, estou falando sobre a fonte de tensão como se ela fosse uma pessoa.

Nós humanos temos um vocabulário rico para falar sobre nós mesmos, por isso muitas vezes usamos palavras humanas em outras situações. No entanto, você tem de ser cuidadoso. Afinal, os elétrons e os componentes eletrônicos não são pessoas. Fontes de tensão, não têm um "ponto de vista", e não podem "olhar" os resistores conectados. O que quero realmente dizer é sob o seu ponto de vista, durante a medição de corrente ou tensão somente nos terminais da fonte de tensão, o resistor equivalente poderia parecer para você o mesmo que os três resistores em série.

Uma das minhas perguntas favoritas sobre a ação dos circuitos é: "Como os elétrons decidem para onde ir?" Bem, os elétrons na verdade não "decidem". Os elétrons nesse circuito fazem apenas uma coisa: eles respondem à forca elétrica descrita pela Lei de Coulomb e fluem nos resistores como descrito pela Lei de Ohm.

Se você se encontrar em uma conversa confusa sobre como um circuito funciona, pode ser que a linguagem esteja desviando sua atenção. Uma boa estratégia é voltar aos primeiros princípios da eletrônica: força elétrica, tensão, corrente e Lei de Ohm.

Se você tem vários resistores em série, a fórmula geral da resistência equivalente é,

R_{série} = R1 + R2 + … + R_{N}

A tensão se distribui entre resistores em série

Determinamos a intensidade de corrente

i

num circuito em série, então só nos resta descobrirmos a tensão elétrica aplicada a cada resistor.

Vamos fazer isso aplicando a Lei de Ohm para cada resistor individualmente.

v_{R 1} = i \cdot R_{1} v_{R 2} = i \cdot R_{2} v_{R 3} = i \cdot R_{3}

Isso fica mais interessante se você fizer um exemplo com números reais. Eu recomendo que você tente fazer por conta própria antes de ver a resposta.

PROBLEMA 1

a. Qual é o valor da corrente $i$ ‍ e quais são os valores das tensões elétricas aplicadas em cada resistor?

b. Mostre que a soma das tensões elétricas aplicadas em cada resistor é igual a $V_{S}$ ‍.

Os passos para a solução são:

Ache a resistência equivalente da série $R_{série}$ ‍.
Em seguida ache a corrente $i$ ‍ usando a Lei de Ohm.
Em seguida ache as tensões individuais, usando novamente a Lei de Ohm.
Verifique se as tensões se somam como deveriam.

A resistência equivalente

R_{série}

é a soma dos três resistores.

R_{série} = 300 Ω + 500 Ω + 1200 Ω = 2000 Ω

A corrente

i

é calculada pela Lei de Ohm,

i = \frac{v}{R_{série}} = 10 V / 2000 Ω = 0,005 A = 5 mA

Conhecendo

i

, calculamos as tensões individuais nos resistores,

v_{R1} = i \cdot R1 = 5 mA \cdot 300 Ω = 1.5 V

v_{R2} = i \cdot R2 = 5 mA \cdot 500 Ω = 2.5 V

v_{R3} = i \cdot R3 = 5 mA \cdot 1200 Ω = 6.0 V

Aqui está a solução:

b. Verificação: A soma das tensões nos resistores é igual à da fonte de tensão?

1, 5 V + 2, 5 V + 6, 0 V = 10 V

Sim!

Reflexão

Baseado nas tensões dos resistores que você calculou:

Problema 2

O maior resistor tem a maior ou a menor tensão elétrica?

problema 3

O menor resistor tem a maior ou a menor tensão elétrica?

problema 4

O resistor com a maior corrente é ...?

Resumo

Os resistores em série compartilham a mesma corrente.

Resistores em série se somam.

R_{série} = R1 + R2 + … + R_{N}

Tensão se distribui entre resistores em série, com a maior tensão sobre o maior resistor.

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Talita
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Segundos os meus cálculos o valor do menor resistor tem a menor tensão .. Mas segundo este documento diz que "o menor resistor tem a maior tensão".
Em relação a isso, meus cálculos estão errados ?
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- Sergio Melo
  Publicado há há 6 anos. Link direto para a postagem “erro no questionário, no ...” de Sergio Melo
  erro no questionário, no problema 2 diz: "O menor resistor tem a maior ou a menor tensão elétrica?" quando a pergunta seria: "O maior resistor tem a maior ou a menor tensão elétrica?", por favor consertem!
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