O Bacharelado em Ciências Exatas e Tecnológicas

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Universidade Federal do Recôncavo da Bahia

CETEC – Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas

BCET – Bacharelado em Ciências Exatas e Tecnológicas

CIRCUITOS EM SÉRIE E EM PARALELO

Flávio Augusto dos Santos Góis

Alan Pereira Lopes

Bianca Sá Teles Andrade

Victor Emanuel Bitencourt Machado

Cruz das Almas – Ba

19 de julho de 2018

Universidade Federal do Recôncavo da Bahia

CETEC – Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas

BCET – Bacharelado em Ciências Exatas e Tecnológicas

CIRCUITOS EM SÉRIE E EM PARALELO

Trabalho solicitado pela docente Ítala Liz da Conceição Santana Silva da disciplina CET028.P - Eletricidade da turma T05 do curso de Bacharelado de Ciências Exatas e Tecnológicas como forma avaliativa parcial do semestre.

Cruz das Almas – Ba

19 de julho de 2018

INTRODUÇÃO

O comportamento de um circuito elétrico está entrelaçado pelos tipos de componentes que possui o circuito e de como estão ligados. Existem duas leis importantes para análise de configurações, em que são dispostos os componentes de um circuito elétrico, que foi formulada, em 1847, pelo professor Gustav Robert Kirchhoff, e são conhecidas, em sua homenagem, como lei de Kirchhoff para correntes (LKC) e lei de Kirchhoff para tensões (LKT). Essas leis são uma consequência da lei de conservação de carga e da lei de conservação da energia. As leis de Kirchhoff são bastante utilizadas em duas configurações muito comum dos circuitos, que são os circuitos em serie e em paralelo.

Esse relatório tem como objetivo de entender o princípio, funcionamento e aplicação das leis de kirchhoff, aplicado nos circuitos resistivos em série e em paralelo, e também apresentar os resultados e conclusões obtidos sobre o experimento com esses dois tipos de configurações, que envolvem as grandezas de tensão, corrente elétrica e resistência elétrica, desenvolvidos no laboratório de eletricidade.

FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

        Um circuito elétrico tem seu comportamento dependente do funcionamento dos dispositivos conectados. Sendo assim, no estudo desse assunto, existem duas leis importante que servem como fundamento para uma análise melhor do circuito, conhecida como a lei de Kirchhoff para correntes (LKC) e a lei de Kirchhoff para tensões (LKT). A primeira diz que o somatório das correntes em um nó (pontos de ligação do circuito) é igual a zero, já a segunda afirma que o somatório das tensões ao longo de uma malha (caminho fechado em um circuito que não passa mais de uma vez em um nó) é igual a zero. Segue abaixo uma figura ilustrando essas duas leis (LKT e LKC).

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Figura 01: LKC e LKT.

A medida de tensão, corrente e resistência de um circuito (grandezas presentes nas Leis de Kirchhoff) é de extrema importância para o bom funcionamento de todos os dispositivos que estão ligados a eles. A fonte de tensão (V) é um dispositivo que, realiza trabalho sobre os portadores de cargas, mantendo uma diferença de potencial entre dois terminais (HALLIDAY & RESNICK, 2009). O fluxo dos portadores de cargas é chamado de corrente elétrica (I), ou seja, o deslocamento de cargas dentro de um condutor. Outro dispositivo encontrado nos circuitos trabalhados no experimento é o resistor (R), sendo definido como a dificuldade (resistência) de se estabelecer uma corrente elétrica num determinado condutor.

A lei que descreve o funcionamento dos circuitos resistivos, ou seja, circuitos que possuem uma fonte de tensão e resistores, é a lei de Ohm, a qual diz que a voltagem aplicada nos terminais de um condutor é proporcional à corrente elétrica que o percorre, matematicamente fica escrita do seguinte modo:

V = R * I                                        (1)

        Em um circuito elétrico, pode-se encontrar dois tipos de associações de seus dispositivos:  em série e em paralelo. Num circuito resistivo em série temos que a corrente que circula no sistema é igual em todos os pontos, usando a equação que descreve a lei de Ohm temos:

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Figura 02: Circuito com as resistências em série.

it = i1 = i2 = i3 = ... = in                                                (2)

Sendo assim:

Vt = V1 + V2 + V3 + ... + Vn                                                (3)

Vt = i1R1 + i2R2 + i3R3 + ... + inRn

Vt = i(R1 + R2 + R3 + ... + Rn )

Rt = R1 + R2 + R3 + ... + Rn                                        (4)

        Agora num circuito resistivo em paralelo temos a mesma tensão em qualquer ponto do sistema. Sendo assim:

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Figura 03: Circuito com as resistências em paralelo.

Vt = V1 = V2 = V3 = ... = Vn                                                (5)        

Onde:

it = i1 + i2 + i3 + ... + in                                                (6)

it = V1/R1 + V2/R2 + V3/R3 + ... + Vn/Rn

it = V(1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ... + 1/Rn) 

1/Rt = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ... + 1/Rn                                (7)

MATERIAIS UTILIZADOS

Foram utilizados os seguintes materiais, para a parte 1 e 2 do experimento:

• Kit didático De Lorenzo DL 3155AL2;
• Placa de circuitos De Lorenzo DL 3155E01- “SERIES/PARALLEL CIRCUIT”;
• Multímetro;
• Cabos Jumpers;        

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL E RESULTADOS

        Foram realizados dois procedimentos experimentais. O primeiro experimento foi subdividido em duas partes: