Eletrodinâmica: Associação de Resistores em Série

May 15, 2024

Eletrodinâmica: Associação de Resistores em Série ⚡

Introdução

  • Tema: Associação de Resistores
  • Importância: Aparece em provas do Enem, vestibulares e provas escolares.
  • Conteúdo: Associação de Resistores em Série (R1, R2, R3) ligados a um gerador (bateria) com ddp total Vl.

Conceitos Básicos

  • Polo positivo e negativo: Pontas da pilha.
  • Sentido da corrente elétrica: Do polo positivo para o polo negativo.
  • Percurso da corrente: A corrente passa sequencialmente pelos resistores R1, R2 e R3.
  • Associação em Série: A corrente total é a mesma em todos os resistores.

Detecção Visual de Associação em Série

  • Critério: Resistores percorridos pela mesma corrente elétrica.
  • Exemplo: Se há um ponto de divisão (nó), os resistores podem não estar em série.

Cálculo de ddp e Corrente

  • Corrente I: Mesma em todo o circuito em série.
  • Exemplo: Três resistores com corrente de 10A.
    • R1: 1Ω -> ddp = 1Ω x 10A = 10V
    • R2: 2Ω -> ddp = 2Ω x 10A = 20V
    • R3: 3Ω -> ddp = 3Ω x 10A = 30V
  • ddp Total: Soma das ddp individuais (10V + 20V + 30V = 60V)

Exercício 1: Distribuição da ddp em Série

  • Força eletromotriz: Ou ddp total -> 220V.
  • Lâmpadas Idênticas: Resistência igual para todas.
  • Divisão de ddp: 220V dividido por 4 lâmpadas -> 55V/lâmpada.

Resistor Equivalente

  • Conceito: Dissipa a mesma potência que todos os resistores juntos.
  • Fórmula: Req = R1 + R2 + R3 (em série).

Exercício 2

  • Resistências Dadas: R1 = 3Ω, R2 = 4Ω, R3 = 8Ω -> ddp total = 30V.
  • Resistência Equivalente: Req = 3Ω + 4Ω + 8Ω = 15Ω.
  • Corrente Elétrica: I = V/Req -> 30V/15Ω = 2A.
  • Tensão Elétrica em Cada Resistor:
    • V1: R1 x I = 3Ω x 2A = 6V
    • V2: R2 x I = 4Ω x 2A = 8V
    • V3: R3 x I = 8Ω x 2A = 16V

Potência Elétrica em Cada Resistor

  • Fórmula Recomendada: P = R x I² (mesma corrente).
  • Cálculo:
    • P1: R1 x I² = 3Ω x 2A² = 3 x 4 = 12W
    • P2: R2 x I² = 4Ω x 2A² = 4 x 4 = 16W
    • P3: R3 x I² = 8Ω x 2A² = 8 x 4 = 32W

Potência Gerada pela Bateria

  • Fórmula: P = V x I
  • Cálculo: 30V x 2A = 60W.
  • Conservação de Energia: Potência gerada = Potência dissipada (60W = 12W + 16W + 32W).

Conclusão

  • Conceitos Reforçados: Associação de Resistores em Série, Cálculo de ddp e Corrente, Resistor Equivalente, Potência Dissipada.
  • Importância: Fundamental para provas de vestibular, Enem e escolares.
  • Recomendação: Não pular aula ou assunto para garantir compreensão total.