3 Combinação de resistências explicada

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Neste artigo básico de engenharia elétrica, você aprenderá três métodos diferentes usados ​​para a combinação de resistências.

As resistências podem ser conectadas de três maneiras, como a seguir:

  1. Combinação de séries
  2. Combinação paralela
  3. Combinação série-paralelo.

Combinação de resistência da série

Se duas ou mais resistências são conectadas de tal maneira que existe apenas um caminho para a corrente fluir, ela é conhecida como combinação de resistências em série.

Em uma combinação de séries, as resistências são conectadas de ponta a ponta, e o início do primeiro e o final do último são tomados como dois terminais de alimentação, conforme mostrado na figura.

Combinação de resistências em série

Corrente e tensão em resistências conectadas em série

Corrente em série Combinação de resistência

A corrente que passa através de cada resistência em um circuito em série permanece a mesma, pois existe apenas um caminho para a corrente fluir.

Tensão em série Combinação de resistência

Quando a corrente passa por um circuito em série, há uma queda de tensão em cada resistência.

As quedas de tensão nas resistências são proporcionais às resistências individuais, pois a corrente que passa por cada uma delas é a mesma e é igual à corrente total do circuito.

Portanto, a tensão de alimentação é igual à soma de todas as quedas de tensão nas resistências.

Portanto,

  • Queda de tensão através da resistência, r1 = v1 = Ir1
  • Queda de tensão através da resistência, r2 = v2 = Ir2
  • Queda de tensão através da resistência, r3 = v3 = Ir3

Onde Eu é a corrente que flui no circuito em série.

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Cálculo da resistência total na combinação de séries

Considere as três resistências r1, r2, r3 conectado em série.

Seja a diferença de potencial em todos eles V, que causa a mesma corrente Eu amperes a fluir em cada resistência.

Agora, a diferença de potencial entre cada um deles será diferente.

Deixe a tensão cair através de cada resistência. v1, v2e v3 volt respectivamente, de modo que a diferença de potencial aplicada seja a soma de todas as quedas de voltagem, ou seja,

V = v1 + v2 + v3

Ao aplicar a lei de ohm, temos

v1 = Ir1

v2 = Ir2

v3 = Ir3

Colocando esses valores de v1, v2e v3, na equação acima

V = Ir1 + Ir2 + Ir3

Se R é a resistência total do circuito em série, então

V = IR

Colocando esse valor na equação acima, temos

IR = Ir1 + Ir2 + Ir3

ou

R = r1 + r2 + r3

Portanto, a resistência total em um circuito em série é igual à soma das resistências individuais.

Usos da combinação de séries

Sabemos que em um circuito em série há apenas um caminho para a corrente fluir, mas em um circuito aberto, nenhuma corrente flui através do circuito. Portanto, as conexões em série geralmente não são usadas para a fiação da casa.

Essas conexões são usadas conforme indicado abaixo:

  1. Onde uma tensão variável deve ser dada à carga, uma resistência variável é conectada em série com a carga, por exemplo um regulador de ventilador está conectado em série com o ventilador.
  2. Onde muitas lâmpadas de baixa tensão devem ser operadas na fonte de alimentação, todas elas são conectadas em série.
  3. Onde uma carga de baixa tensão deve ser operada em uma tensão de alimentação mais alta, um valor fixo de resistência é conectado em série à carga.
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Combinação Paralela de Resistências

Em uma combinação paralela de resistências, duas ou mais de duas resistências são conectadas de forma que todas as extremidades de entrada sejam unidas em uma junção e todas as extremidades de saída sejam conectadas em outra junção.

Essas duas junções são tomadas como terminais de suprimento. Em uma combinação paralela, há mais de um caminho para a corrente fluir.

Combinação Paralela de Resistências

Corrente e tensão em conexão paralela

Tensão em combinação paralela

Em um circuito paralelo, a tensão através de cada resistência é a mesma que cada resistência é conectada através da rede elétrica de alimentação.

Corrente em combinação paralela

A corrente que flui através de cada resistência em um circuito é inversamente proporcional ao valor das resistências individuais, pois a tensão aplicada em cada resistência é a mesma.

Portanto, quanto maior a resistência, menor será a corrente que flui através dela.

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  • Corrente em resistência, r1 = i1 = V / r1
  • Corrente em resistência, r2 = i2 = V / r2
  • Corrente em resistência, r3 = i3 = V / r3

A corrente da linha será igual à soma da corrente que flui através de cada resistência, isto é, Eu1 + Eu2 + Eu3

Se valores iguais de resistências forem conectados em paralelo, correntes iguais fluirão através de cada resistência e a corrente total será a soma de todas as correntes que fluem através do circuito.

Cálculo das resistências totais no circuito de combinação paralela

Agora considere três resistências r1, r2 e r3, conectado em paralelo.

Deixe a diferença de potencial de V aplicada nas duas junções xey de modo que o potencial seja o mesmo em cada resistência.

Deixe a corrente de suprimento ser Eu A e a corrente que flui através da resistência individual Eu1 Eu2 e Eu3 isto é

I = i1 + i2 + i3

Aplicando a lei de Ohm, temos

Eu1 = V / r1

Eu2 = V / r2

Eu3 = V / r3

Colocando esses valores de Eu1 Eu2 e Eu3 na equação acima,

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I = V / r1 + V / r2 + V / r3

Se R é a resistência total do circuito combinado paralelo, então

Corrente total, I = V / R

R Colocando o valor na equação acima, temos

V / R = V / r1 + V / r2 + V / r3

ou

1 / R = 1 / r1 + 1 / r2 + 1 / r3

A resistência recíproca 1 / R também é conhecido como condutância representado por G e é medido em mhos (n).

Portanto, em um circuito paralelo, o recíproco da resistência total é igual ao recíproco da soma das resistências individuais.

Uso da conexão paralela

Conexões paralelas são usadas em todos os tipos de casas e fiação de energia, pois, nesse sentido, a tensão de trabalho da carga é igual à tensão de alimentação.

Resistências iguais em paralelo

Se três resistências, cada uma igual a r ohm estão conectados em paralelo,

1 / R = 1 / r + 1 / r + 1 / r = (1 + 1 + 1) / r = 3 / r

∴ R = r / 3

Resistência total quando resistências iguais conectadas em paralelo = (Valor de uma resistência) ÷ (Nº de resistências conectadas em paralelo)

Isso significa que a resistência total será um terço da resistência de um deles. Portanto, se n número de resistências iguais estiver conectado em paralelo, então

Resistência total = 1 / n × resistência de um deles.

Resistências desiguais em paralelo

Se houver apenas duas resistências conectadas em paralelo, então

1 / R = 1 / r1 + 1 / r2

1 / R = (r2 + r1 ) / r1r2

R = r1r2 / (r2 + r1 )

Resistência total = (produto de duas resistências) / (soma das duas resistências)

Quando houver três resistências conectadas em paralelo, então

1 / R = 1 / r1 + 1 / r2 + 1 / r3

1 / R = (r2r3 + r3r1 + r2r1) / r3r1r2

R = r1r2r3 / (r2r3 + r3r1 + r2r1)

Combinação de resistências paralelas em série

A figura abaixo mostra o arranjo das combinações série-paralela de resistências.

Combinação de resistências paralelas em série

Nesse circuito, a corrente se divide em dois ramos.

Circuitos mais complicados de combinações série-paralelo também são chamados circuitos de rede.

As quedas de corrente e tensão de vários ramos podem ser calculadas mais facilmente com a ajuda de Leis de Kirchhoff.

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