Como calcular a resistência total de um circuito em paralelo?

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Como Calcular a Resistência Total Em Circuitos 4 Métodos: Circuito em série, Circuito paralelo, Circuito de combinação, Fórmulas usando potência. Existem duas formas de se conectar componentes elétricos: circuito em série (onde um componente é conectado após o outro) e circuito paralelo (onde os componentes são conectados em ramificações paralelas). A forma como os resistores são conectados determina como eles contribuem com a resistência total do circuito. Método 1 Circuito Em Série 1 Identifique um circuito em série. Esse tipo de circuito funciona em um único loop, sem ramificações. Todos os resistores ou demais componentes são organizados em uma linha.

2 Some os valores das resistências. Em um circuito em série, a resistência total equivale à soma de todas as resistências. A mesma corrente passa através de cada resistor, então cada um deles faz seu trabalho como esperado. Por exemplo, um circuito em série tem um resistor de 2 Ω (ohm), um de 5 Ω e um de 7 Ω. A resistência total do circuito é de 2 + 5 + 7 = 14 Ω.

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3 Comece com a corrente e a tensão. Caso não saiba os valores de cada resistência, você pode usar a Lei de Ohm: V = IR ou tensão = corrente x resistência. O primeiro passo é encontrar a corrente e a tensão total do circuito: A corrente de um circuito em série é a mesma em todos os pontos do circuito. Se você sabe o valor da corrente em algum ponto, é possível usá-lo nessa equação. A tensão total equivale ao total da fonte (a bateria). Ela não é igual à tensão de um componente.

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4 Substitua os valores na Lei de Ohm. Reorganize a fórmula V=IR para encontrar o valor da resistência: R = V / I (resistência = tensão / corrente). Substitua os valores encontrados nessa fórmula para calcular a resistência total. Por exemplo, um circuito em série é alimentado por uma bateria de 12 volts e sua corrente mede 8 amps. A resistência total do circuito deve ser RT = 12 volts / 8 amps = 1,5 ohms.

Método 2 Circuito Paralelo

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1 Entenda o que é um circuito paralelo. Um circuito paralelo ramifica-se em diversos caminhos, mas ele se junta depois. A corrente flui através de cada ramificação do circuito. Caso o circuito tenha resistores no caminho principal (antes ou depois da área ramificada), ou se existem dois ou mais resistores em uma única ramificação.

2 Calcule a resistência total de cada ramificação. Como cada resistor somente retarda a corrente que passa através de cada ramificação, ele tem um efeito pequeno na resistência total do circuito. A fórmula da resistência total 1 1 1 1 1 RT é = + + + ⋯ , onde R1 é a resistência da primeira 𝑅𝑇

𝑅1

𝑅2

𝑅3

𝑅𝑛

ramificação, R2 é a resistência da segunda ramificação, e assim por diante até a última ramificação Rn. Por exemplo, um circuito paralelo possui três ramificações, com resistências de 10, 2 e 1.

Use a fórmula 1 𝑅𝑇 1 𝑅𝑇

= =

1 10

+

5 10

1+5+10 10

+ =

1 𝑅𝑇 10

=

1 10

1

1

2

1

+ +

e calcule o valor de RT:

10 16 10

= 1,6

Multiplique ambos os lados por RT: 1 = 1,6RT RT = 1 / 1,6 = 0,625 Ω.

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3 Comece com a corrente total e a tensão. Caso não saiba os valores individuais das resistências, você vai precisar dos valores da corrente e da tensão: Em um circuito paralelo, a tensão de uma ramificação é a mesma que a tensão do circuito. Sendo assim, basta saber a tensão de uma ramificação. A tensão total também equivale à tensão da fonte de alimentação do circuito, como uma bateria. Em um circuito paralelo, a corrente pode ser diferente em cada ramificação. É preciso saber a corrente total, ou não vai ser possível calcular a resistência total.

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4 Use esses valores na Lei de Ohm. Se souber o valor a corrente e tensão total do circuito inteiro, você pode encontrar a resistência total usando a Lei de Ohm: R = V / I. Por exemplo, um circuito paralelo tem uma tensão de 9 volts e uma corrente total de 3 amps. A resistência total do circuito RT = 9 volts / 3 amps = 3.

5 Fique atento às ramificações com resistência igual a zero. Se uma ramificação de um circuito paralelo não possuir resistência, toda a corrente vai fluir através dela. A resistência do circuito é de 0 Ω.

Na prática, isso geralmente significa que o resistor falhou ou foi contornado (curto-circuito), e a alta corrente pode danificar as outras partes do circuito.

Método 3 Circuito de Combinação 1 Divida o circuito em seções de série e paralelo. Um circuito de combinação possui alguns componentes conectados em série (um depois do outro) e outros em paralelo (em diferentes ramificações). Procure áreas do seu diagrama que sejam simplificadas em uma seção única em série ou paralelo. Circule cada uma delas para ajudá-lo a não perder as contas. •

Por exemplo, um circuito tem um resistor de 1 Ω e outro de 1,5 Ω conectados em série. Depois do segundo resistor, o circuito é dividido em duas ramificações paralelas, uma com um resistor de 5 Ω e a outra com um resistor de 3 Ω.

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Circule as duas ramificações paralelas para separá-las do resto do circuito.

2 Encontre a resistência de cada seção paralela. Use a fórmula da resistência paralela. 1 𝑅𝑇

=

1 𝑅1

+

1 𝑅2

+

1 𝑅3

+⋯

1 𝑅𝑛

para encontrar a resistência total de uma única

seção paralela do circuito. O circuito do exemplo tem duas ramificações com resistências R1 = 5 Ω e R2 = 3 Ω. 1 𝑅𝑝𝑎𝑟𝑎𝑙𝑒𝑙𝑜 1 𝑅𝑝𝑎𝑟𝑎𝑙𝑒𝑙𝑜

1

1

5

3

= + =

3 15

𝑅𝑝𝑎𝑟𝑎𝑙𝑒𝑙𝑜 =

+ 15 8

5 15

=

3+5 15

=

= 1,875Ω

8 15

𝑅𝑝𝑎𝑟𝑎𝑙𝑒𝑙𝑜

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3 Simplifique o diagrama. Após encontrar a resistência total da seção paralela, você pode riscá-la do diagrama. Trate a área como um único fio com resistência equivalente ao valor encontrado. No exemplo acima, você pode ignorar as duas ramificações e tratá-las como um resistor com resistência de 1,875Ω.

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4 Some o valor das resistências em série. Após substituir cada seção paralela com uma única resistência, o diagrama deverá formar um loop: um circuito em série. A resistência total de um circuito em série equivale à soma de todas as resistências individuais, então basta somá-las para obter a resposta. O diagrama simplificado tem um resistor de 1 Ω, um de 1,5 Ω e uma seção com 1,875 Ω que você acabou de calcular. Eles estão todos conectados em série, então RT = 1 + 1,5 + 1,875=4,375Ω.

5 Use a Lei de Ohm para encontrar os valores desconhecidos. Caso não saiba o valor da resistência de um componente do circuito, procure formas de calculá-lo. Se você sabe o valor da tensão (V) e da corrente (I) do componente, encontre a resistência usando a Lei de Ohm: R = V / I.

Método 4 Fórmulas Usando Potência

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1 Aprenda a fórmula da potência. A potência é a taxa que o circuito consome energia e a taxa que fornece energia ao que está sendo alimentado pelo circuito (como uma lâmpada). A potência total de um circuito equivale ao produto da tensão total pela corrente total. A equação é a seguinte: P = VI. Lembre-se de que para calcular a resistência total, você precisa saber o valor da potência total do circuito. Não basta saber somente a potência que passa através de um componente.

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2 Calcule a resistência usando a potência e a corrente. Caso saibas esses dois valores, você pode usar duas fórmulas para calcular a resistência: P = VI (potência = tensão x corrente). A lei de Ohm afirma que V = IR. Substitua IR por V na primeira fórmula: P = (IR)I = I2R. Reorganize a fórmula para calcular a resistência: R = P / I2. Em um circuito em série, a corrente de um componente equivale à corrente total. Isso não vale em um circuito paralelo.

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3 Calcule a resistência usando a potência e a tensão. Se você somente sabe os valores da potência e da tensão, é possível usar uma abordagem parecida para calcular a resistência. Lembre-se de usar a tensão total do circuito ou a tensão da bateria que está alimentando o circuito: P = VI. Altere a Lei de Ohm para encontrar o I: I = V / R. Substitua V /R por I na fórmula da potência: P = V(V/R) = V2/R. Reorganize a fórmula para calcular a resistência: R = V2/P. Em um circuito paralelo, a tensão de uma ramificação é a mesma que a tensão total. Isso não vale para um circuito em série: a tensão de um componente não é o mesmo que a tensão total.

Dicas: •

A potência é medida em watts (W).

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A tensão é medida em volts (V).

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A corrente é medida em aperes (A) ou miliamperes (mA). 1 ma = 1.10-3A = 0,001 A. O valor da potência (P) usado nessas fórmulas refere-se à potência instantânea ou potência de um momento específico. Se o circuito usa uma potência CA, ela é alterada constantemente. A potência média de circuito CA é calculada pela fórmula Pmédia = VIcosθ, onde cosθ é o fator da potência do circuito.

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Como calcular a resistência total em paralelo?

Qual a fórmula para calcular a resistência?

Como calcular a resistência de circuitos?

Como calcular a resistência total de um circuito em série?