Associações em série e em paralelo

Explicação

Os circuitos elétricos podem ter os componentes montados em série ou em paralelo.

Dependendo desse fator, a corrente elétrica vai-se distribuir de forma diferente ao longo do circuito.

Associações em série

Física e Química A; Eletricidade; 10º Ano; Associações em série e em paralelo

Nas associações em série, a corrente elétrica tem um único caminho a percorrer. Assim:

$I=I_1=I_2=I_3$
$U=U_1+U_2+U_3$

A resistência equivalente, ou seja, a resistência total do circuito corresponde à soma das resistências de cada componente:

$R_{eq}=R_1+R_2+R_3$

Nestas associações, se uma lâmpada deixar de funcionar, o circuito fica aberto: deixa de haver corrente elétrica.

Associações em paralelo

Física e Química A; Eletricidade; 10º Ano; Associações em série e em paralelo

Nas associações em paralelo, a corrente elétrica tem de dividir-se nos vários caminhos a percorrer, pelo que:

$I=I_1+I_2+I_3$
$U=U_1=U_2=U_3$

A resistência equivalente das associações em série, partindo das expressões acima, virá igual a:

$R_{eq}=\dfrac{1}{R_1}+\dfrac{1}{R_2}+\dfrac{1}{R_3}$

Nestes casos, se uma lâmpada deixar de funcionar, continua a passar corrente nas outras lâmpadas.

Exemplo

Sabe-se que num circuito há três lâmpadas. A diferença de potencial nos terminais do gerador é $8\space{V}$ . A soma das diferenças de potencial das lâmpadas $1$  e $2$ é $3\space{V}$ , sendo que $U_1\neq{U_2}$ . A intensidade da corrente na lâmpada $3$ é a mesma que na lâmpada $2$ e igual a $2 \ A$ .

a) Se a lâmpada $1$ fundir, o que acontecerá às outras lâmpadas?

Se $U_1\neq{U_2}$ , as lâmpadas $1$  e $2$ estão montadas em série.

Se $I_2=I_3$ , as lâmpadas $2$  e $3$ estão montadas em série.

Logo, a lâmpada $3$ também está em série com a lâmpada $1$ .

Conclui-se que todas as lâmpadas estão montadas em série, pelo que se a primeira fundir, todas fundirão.

b) Qual a resistência equivalente do circuito?

Não sabes a resistência de $1$ e $2$ , mas podes calcular a resistência equivalente da associação das duas lâmpadas:

$R_{1,2}=\dfrac{U}{I}=\dfrac{3}{2}=1{,}5 \ \Omega$ 

A resistência de $3$ é:

$R_3=\dfrac{U}{I}=\dfrac{8-3}{2}=2{,}5 \ \Omega$

Assim, a resistência equivalente será:

$R_{eq}=R_{1,2}+R_{3}=1{,}5+2{,}5=\underline{4 \ \Omega}$

De facto, se dividisses a diferença de potencial nos terminais do gerador pela corrente no circuito, obterias esse mesmo valor!