Circuito em série
Este artigo não cita fontes confiáveis. (Fevereiro de 2013) |
É conhecido como um circuito em série um circuito composto exclusivamente por componentes elétricos ou eletrônicos conectados em série (de conexão em série, que é o mesmo que associação em série ou ligação em série). A associação em série é uma das formas básicas de se conectarem componentes elétricos ou eletrônicos. A nomeação descreve o método como os componentes são conectados.
Como demonstração, consideremos um circuito simples consistindo de duas lâmpadas e uma bateria de 9 V. Na ligação série, um fio liga um terminal da bateria a um terminal de uma lâmpada, depois o outro terminal desta lâmpada se liga à outra lâmpada e esta se liga no outro terminal da fonte, sendo esta ligação diferente da ligação paralela.
As grandezas que podem ser medidas neste circuito são X , a resistência elétrica (medida em ohms (Ω)); I, a corrente elétrica (medida em Ampères (A), ou coulombs por segundo); e V, a tensão elétrica, (medida em volts (V), ou joules por coulomb).
No circuito série, a mesma corrente tem que passar através de todos os componentes em série. Um amperímetro colocado em série com quaisquer dos componentes deste circuito irá indicar a mesma corrente.
Circuitos em série com um só tipo de componente
[editar | editar código-fonte]Geralmente circuitos formado por um só tipo de componente é montado para obter um componente equivalente com outro valor de grandeza, que não dispomos em um componente isolado.
a) Resistores conectados em série
[editar | editar código-fonte]Resistência do resistor equivalente
[editar | editar código-fonte]Os resistores são combinadas em dois tipos de associação, são elas denominadas de série ou paralelo. Estes nomes são diferenciados pela forma da ligação entre eles. Qualquer que seja o tipo da associação esta sempre resultará numa única resistência total a qual é também designada por resistência equivalente - e sua forma abreviada de escrita é Req ou Rt.
As características seguintes definem uma associação em série para resistores:
- As resistências são associados uma em seguida da outra, sendo percorridos pela mesma corrente.
- A corrente que circula na associação em série é constante para todas as resistências.
- A queda de tensão obtida na associação em série é a soma total das de cada resistência.
- A resistência total obtida pela associação em série de resistências é igual à soma das resistências envolvidas.
- A potência total dissipada é igual à soma da potência dissipada em cada resistência.
- O resistor de maior resistência será aquele que dissipa maior potência.
O resistor equivalente é calculado pela fórmula Rt= R1 + R2 + ... (esta formula só é válida para associação de resistências em série) ou, trocando em miúdos, o valor da resistência equivalente é a soma dos valores da resistência. Num circuito onde tenhamos duas resistências sendo R1 com valor de 100 Ohms e R2 com valor de 20 Ohms, portanto o valor da resistência total é de 120 Ohms, utilizando a formula teremos Rt= 100 + 20 Caso haja mais de dois resistores em série basta acrescentar os demais na fórmula e através de uma simples soma obtemos o valor da resistência equivalente:
b) Indutores conectados em série
[editar | editar código-fonte]Indutância do indutor equivalente
[editar | editar código-fonte]c) Capacitores conectados em série
[editar | editar código-fonte]Capacitores conectados em série dividem a tensão sobre todos eles. A tensão total suportada pela associação de capacitores é equivalente a soma da tensão de isolação de cada um deles:
Capacitância do capacitor equivalente
[editar | editar código-fonte]Caso o valor dos capacitores sejam iguais, a capacitância equivalente é igual ao valor de um dos capacitores (C) dividido pelo número de capacitores utilizados.
One N é o número de capacitores.
Ainda, no caso específico de um circuito capacitivo com dois capacitores de valores diferentes, a equação abaixo pode ser utilizada:
Caso tenha mais de 3 capacitores, será necessário calcular equivalência entre o Primeiro Capacitor e o Segundo Capacitor, o resultado você irá multiplicar e dividir com o terceiro Capacitor:
Onde C1,2 é o resultado entre eles multiplicado e adicionado por C3
d) Pilhas conectadas em série
[editar | editar código-fonte]Pilhas conectadas em série formam uma bateria. A corrente é igual em todos os pontos de um circuito série, logo qualquer quantidade de corrente que haja em qualquer uma das pilhas conectadas em série deve ser a mesma para todas as outras também. Por essa razão, cada pilha deve ter o mesmo valor de ampère-hora (pilhas novas do mesmo tipo e marca devem ter a mesma carga), ou então algumas das pilhas se esgotarão mais cedo do que as outras, comprometendo a capacidade do conjunto.
Tensão entre os terminais da bateria
[editar | editar código-fonte]Se as pilhas forem conectadas em série, a tensão da bateria formada por elas será a soma das tensões individuais das pilhas. Por exemplo, uma bateria de carro, de 12 volts é formada por seis pilhas de 2 volts conectadas em série.
Circuitos série com mais de um tipo de componente
[editar | editar código-fonte]Um circuito composto exclusivamente por componentes conectados em série é conhecido como um circuito série.
a) Circuito RL série
[editar | editar código-fonte]![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/3a/Magnifying_glass_01.svg/17px-Magnifying_glass_01.svg.png)
Consiste de um resistor (R) e de um indutor (L) conectados em série.
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b) Circuito RC série
[editar | editar código-fonte]![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/3a/Magnifying_glass_01.svg/17px-Magnifying_glass_01.svg.png)
Consiste de um resistor (R) e de um capacitor (C) conectados em série.
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c) Circuito RLC série
[editar | editar código-fonte]![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/3a/Magnifying_glass_01.svg/17px-Magnifying_glass_01.svg.png)
Consiste de um resistor (R), um indutor (L), e um capacitor (C), conectados em série.
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