Associação em Série - Eletrodinâmica
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Conceitos, fórmulas e características de circuitos elétricos em série para estudantes de física.
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Cartões · 20
- Definição de associação em série
- Ligação de resistores em sequência ao longo de um único caminho condutor, sem ramificações.
- Comportamento da corrente elétrica (I)
- A corrente é constante e igual em todos os resistores do circuito.
- Expressão da corrente em série
- I_total = I_1 = I_2 = ... = I_n
- Comportamento da tensão elétrica (U)
- A tensão total da fonte é igual à soma das quedas de tensão em cada resistor.
- Expressão da tensão total em série
- U_total = U_1 + U_2 + ... + U_n
- Cálculo da resistência equivalente (R_eq)
- A resistência equivalente é obtida pela soma algébrica de todas as resistências individuais.
- Fórmula da resistência equivalente em série
- R_eq = R_1 + R_2 + ... + R_n
- R_eq para n resistores idênticos de valor R
- R_eq = n * R
- Relação entre R_eq e as resistências individuais
- A resistência equivalente é sempre maior do que o maior resistor da associação.
- Primeira Lei de Ohm aplicada a cada resistor
- U_i = R_i * I, onde cada resistor dissipa tensão proporcional à sua resistência.
- Proporcionalidade da queda de tensão
- Quanto maior o valor da resistência, maior será a queda de tensão sobre ela.
- Consequência de romper um resistor em série
- O circuito se abre, a corrente é interrompida e todos os outros elementos param de funcionar.
- Exemplo clássico de circuito em série
- Lâmpadas antigas de árvore de Natal, onde a queima de uma apaga todas as demais.
- Potência dissipada em cada resistor (P)
- P_i = R_i * I^2, sendo diretamente proporcional à resistência elétrica.
- Resistor que dissipa maior potência em série
- O resistor de maior resistência dissipa a maior potência e aquece mais.
- Potência elétrica total do circuito
- P_total = P_1 + P_2 + ... + P_n = U_total * I
- Aplicação: Divisor de tensão
- Circuito em série utilizado para obter uma fração da tensão total de entrada.
- Fórmula do divisor de tensão para R_1
- U_1 = U_total * (R_1 / R_eq)
- Efeito de adicionar mais resistores em série
- A resistência equivalente aumenta e a corrente total do circuito diminui.
- Segunda Lei de Kirchhoff aplicada à malha em série
- A soma algébrica das diferenças de potencial ao longo da malha fechada é igual a zero.