Equipamentos elétricos e eletrônicos possuem um circuito responsável pelo funcionamento. Conhecer as características e diferenças entre circuito em série e paralelo é muito importante para a aplicação correta, garantindo eficiência e evitando danos à rede ou à segurança.
Esses circuitos são utilizados para distribuir a energia elétrica em residências, indústrias, comércios ou qualquer outro tipo de edificação. Fazem, dessa maneira, a ligação dos dispositivos conforme as especificações. De acordo com a função desejada, os circuitos podem ser formados por diferentes elementos e, também, com diferentes tipos de ligação, como a série e a paralela.
Acompanhe este conteúdo que preparamos para você e entenda as principais informações a respeito desses dois tipos de circuitos.
O que é e como funciona o circuito em série?
O circuito em série tem por princípio a ligação dos componentes em sequência, sem a divisão do circuito, ou seja, duas ou mais cargas estão sendo alimentadas por um único caminho. A corrente elétrica faz apenas um caminho e as cargas recebem sempre o mesmo fluxo de elétrons, porém, a tensão pode variar se a resistência das cargas for diferente.
Como exemplo de aplicação desse circuito, podemos citar alguns tipos de pisca-piscas, em que as lâmpadas são ligadas à energia por um único caminho, uma após a outra. Sendo assim, a corrente elétrica vai passando por todas as lâmpadas, com um fluxo contínuo de elétrons. É por isso que, nesses casos, quando apenas uma das lâmpadas queima, todas as outras seguintes deixam de funcionar, pois o circuito foi interrompido.
Uma das principais vantagens da ligação em série é que, com a associação dos resistores, é possível aumentar a resistência total do circuito. Por outro lado, a desvantagem, como vimos, é que quando um ponto não funciona isso interrompe os demais.
Quais são as características do circuito em paralelo?
O circuito em paralelo refere-se à ligação de duas ou mais cargas em que há um ponto em comum, de derivação. Ou seja, o fluxo da corrente elétrica é distribuído proporcionalmente para cada carga, conforme a resistência. Nessa ligação, a tensão será sempre a mesma, podendo variar a corrente elétrica devido à diferença na resistência.
Um dos principais locais em que esse circuito elétrico é utilizado é nas ligações elétricas prediais e industriais. Dessa maneira, consegue-se que a tensão em todas as cargas sejam as mesmas.
O benefício dessa aplicação é que, como as cargas são independentes umas das outras, se uma para de funcionar, as outras continuam normalmente. Já o ponto negativo é o fato de o consumo ser maior, uma vez que há mais dissipação de potência.
A principal diferença entre circuito em série e paralelo é a maneira como a tensão e a corrente apresentam-se. A tensão será a mesma em todos os pontos do circuito em paralelo e a corrente poderá variar. Já no circuito em série, é a tensão que pode ser diferente, enquanto a corrente elétrica é a mesma.
Entender as peculiaridades e formas de funcionamento de cada um desses tipos de circuitos é fundamental para quem quer garantir uma ligação elétrica eficiente. Conhecer a diferença entre circuito em série e paralelo e aplicar essa informação de maneira adequada não são tarefas complicadas, no entanto, é preciso ter atenção para realizar um serviço correto e evitar danos.
Fonte e credibilidade: //loja.br.abb.com/blog/post/circuito-em-serie-e-paralelo#:~:text=A%20principal%20diferen%C3%A7a%20entre%20circuito,corrente%20el%C3%A9trica%20%C3%A9%20a%20mesma.
Os resistores são dispositivos que transformam energia elétrica em energia térmica por meio do Efeito Joule, dissipando assim a energia produzida por uma fonte de tensão. Quando colocados nos circuitos elétricos, eles têm o objetivo de limitar a corrente que atravessa o circuito. Porém, nem sempre podemos encontrar um resistor com a resistência que precisamos, mas podemos fazer uma combinação de resistores para obter um valor equivalente ao necessário. Essa combinação é denominada de associação de resistores.
A associação de resistores pode ser feita em série (veja Propriedades da associação de resistores em série) e em paralelo. Quando ela é feita em paralelo, pode ser representada da seguinte forma:
Representação da associação de resistores em paralelo
Observe que os resistores R1, R2 e R3 são alimentados pela mesma fonte de tensão V.
V = V1 = V2 = V3
Isso faz com que eles fiquem sujeitos à mesma diferença de potencial (ddp), mas são percorridos por correntes elétricas diferentes, que são proporcionais ao valor de cada um.
Consideremos então que a corrente elétrica que atravessa os resistores tenha as respectivas intensidades: i1, i2 e i3. Dessa forma, a intensidade i da corrente elétrica fornecida pela fonte é dada por:
i = i1 + i2 + i3
A ddp em cada resistor é a mesma e pode ser obtida através da lei de Ohm:
V = R1 ? i1 → i1 = V
R1
V = R2 ? i2 → i2 = V
R2
V = R3 ? i3 → i3 = V
R3
Com a associação de resistores, obtemos uma resistência equivalente Req que depende da corrente elétrica e da tensão fornecida pela fonte. Essa resistência também é obtida pela lei de Ohm:
V = Req ? i → i = V
Req
Até agora a corrente elétrica de cada um dos resistores foi obtida em função da corrente elétrica e da tensão fornecida pela fonte. Substituindo esses valores na equação anterior, podemos encontrar a relação entre as três resistências:
i = i1 + i2 + i3
V = V + V + V
Req R1 R2 R3
Simplificando V, temos:
1 = _1_ + _1_ + _1_
Req R1 R2 R3
Essa expressão é valida para qualquer que seja a quantidade de resistores associados em paralelo. Sendo assim, ela pode ser enunciada da seguinte forma:
Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;)
“A resistência equivalente Req de um circuito que contém os resistores R1, R2, R3, …, Rn,, ligados em paralelo a uma fonte de tensão, é dada pela fórmula:
1 = _1_ + _1_ + _1_ + … + _1_
Req R1 R2 R3 Rn
ou seja, o inverso da resistência equivalente do circuito é igual à soma dos inversos das resistências dos resistores ligados em paralelo.”
Alguns casos especiais da associação de resistores em paralelo
Dependendo da quantidade de resistores e do valor de suas resistências, podemos simplificar a expressão utilizada para calcular a resistência equivalente:
Resistência equivalente de dois resistores em paralelo
Nesse caso, a resistência equivalente é dada por:
1 =
_1_ + _1_
Req R1 R2
O MMC entre R1 e R2 é dado pelo produto entre eles, lembrando que, na divisão de fração, devemos dividir o MMC pelo denominador e multiplicar pelo seu respectivo numerador. Dessa forma, obtemos então a expressão:
1 = R1 + R2
Req R1 ? R2
Multiplicando cruzado para isolar Req, chegamos à equação:
Req = R1 ? R2
R1 + R2
Essa fórmula é uma simplificação dos cálculos e, através dela, já podemos substituir direto os valores das resistências.
Resistores com valores iguais
Suponhamos que haja uma associação com três resistores de valores iguais a R em paralelo. A resistência equivalente é dada pela seguinte expressão:
_1 = _1_ + _1_ + _1_
Req R R R
Sabendo que, na soma de frações com denominadores iguais, conservamos os denominadores e somamos os numeradores, a equação acima pode ser reescrita como:
_1 = _3_
Req R
Isolando a resistência equivalente, obtemos a equação:
Req
= R
3
Para qualquer quantidade de resistores associados em paralelo cujo valor das resistências individuais seja o mesmo, calculamos a resistência equivalente pela divisão do valor de um resistor pelo número de resistores do circuito.
Propriedades da associação de resistores em paralelo
Na associação de resistores em paralelo, a resistência equivalente sempre é menor que a resistência de menor valor que o circuito apresenta.
Quando um dos resistores da associação em paralelo queima, a corrente elétrica que circula nos demais componentes do circuito não é alterada.
Em virtude dessa segunda propriedade, os circuitos elétricos residenciais e de iluminação pública são todos em paralelo. Se fossem em série, quando a lâmpada de um cômodo parasse de funcionar, todas as demais lâmpadas também parariam, pois isso impediria a passagem da corrente elétrica.