Construindo circuitos de resistores paralelos em série

Mais uma vez, ao construir circuitos de bateria / resistor, o estudante ou amador se depara com vários modos diferentes de construção. Talvez o mais popular seja a placa de ensaio sem solda :uma plataforma para a construção de circuitos temporários conectando componentes e fios em uma grade de pontos interconectados.

Uma placa de ensaio parece não ser nada além de uma moldura de plástico com centenas de pequenos orifícios. Abaixo de cada orifício, porém, há um clipe de mola que se conecta a outros clipes de mola abaixo de outros orifícios. O padrão de conexão entre os furos é simples e uniforme:

Série - Construção de circuito paralelo em uma placa de ensaio sem solda

Suponha que quiséssemos construir o seguinte circuito de combinação série-paralelo em uma placa de ensaio:



A maneira recomendada de fazer isso em uma placa de ensaio seria organizar os resistores em aproximadamente o mesmo padrão visto no esquema, para facilitar a relação com o esquema. Se for necessário 24 volts e tivermos apenas baterias de 6 volts disponíveis, quatro podem ser conectadas em série para obter o mesmo efeito:



Esta não é, de forma alguma, a única maneira de conectar esses quatro resistores para formar o circuito mostrado no esquema. Considere este layout alternativo:



Série - Construção de Circuito Paralelo em uma Faixa Terminal

Se uma maior permanência for desejada sem recorrer a solda ou enrolamento de fio, pode-se escolher construir este circuito em uma tira de terminais (também chamada de faixa de barreira ou bloco terminal ) Neste método, os componentes e fios são fixados por tensão mecânica sob parafusos ou clipes pesados ​​presos a pequenas barras de metal. As barras de metal, por sua vez, são montadas em um corpo não condutor para mantê-las isoladas eletricamente uma da outra.

Construir um circuito com componentes presos a uma tira terminal não é tão fácil quanto conectar componentes em uma placa de ensaio, principalmente porque os componentes não podem ser fisicamente organizados para se assemelhar ao layout esquemático. Em vez disso, o construtor deve entender como "dobrar" a representação esquemática no layout do mundo real da tira. Considere um exemplo de como o mesmo circuito de quatro resistores pode ser construído em uma tira de terminais:



Outro layout de régua de terminais, mais simples de entender e relacionar ao esquema, envolve a ancoragem de resistores paralelos (R ₁ // R ₂ e R ₃ // R ₄ ) para os mesmos dois pontos terminais na tira, como este:

Construção de circuitos mais complexos em uma faixa de terminais

Construir circuitos mais complexos em uma régua de terminais envolve as mesmas habilidades de raciocínio espacial, mas é claro que requer maior cuidado e planejamento. Tomemos por exemplo este circuito complexo, representado de forma esquemática:



A tira de terminais usada no exemplo anterior mal tem terminais suficientes para montar todos os sete resistores necessários para este circuito! Será um desafio determinar todas as conexões de fios necessárias entre os resistores, mas com paciência isso pode ser feito. Primeiro, comece instalando e rotulando todos os resistores na faixa.

O diagrama esquemático original será mostrado próximo ao circuito da tira terminal para referência:



Em seguida, comece a conectar os componentes fio a fio, conforme mostrado no esquema. Desenhe linhas de conexão no esquema para indicar a conclusão no circuito real. Observe esta sequência de ilustrações à medida que cada fio individual é identificado no esquema e, em seguida, adicionado ao circuito real:























Embora existam pequenas variações possíveis com este circuito de tira de terminais, a escolha de conexões mostradas nesta sequência de exemplo é eletricamente precisas (eletricamente idênticas ao diagrama esquemático) e traz o benefício adicional de não sobrecarregar nenhum terminal de parafuso na tira com mais do que duas pontas de fio, uma boa prática em qualquer circuito de régua de terminais.

Conexões de fios variantes para construção de circuitos em uma faixa de terminais

Um exemplo de uma conexão de fio “variante” pode ser o último fio adicionado (etapa 11), que coloquei entre o terminal esquerdo de R ₂ e o terminal esquerdo de R ₃ . Este último fio completou a conexão paralela entre R ₂ e R ₃ no circuito. No entanto, eu poderia ter colocado este fio entre o terminal esquerdo de R ₂ e o terminal direito de R ₁ , uma vez que o terminal direito de R ₁ já está conectado ao terminal esquerdo de R ₃ (tendo sido colocado lá na etapa 9) e, portanto, é eletricamente comum com aquele ponto.

Fazer isso, porém, teria resultado em três fios presos ao terminal direito de R ₁ em vez de dois, que é um pax falso na etiqueta da tira terminal. O circuito teria funcionado assim? Certamente! Acontece que mais de dois fios presos em um único terminal tornam a conexão "confusa":uma que é esteticamente desagradável e pode colocar pressão indevida no terminal de parafuso.

Outra variação seria inverter as conexões do terminal para o resistor R ₇ . Conforme mostrado no último diagrama, a polaridade da tensão em R ₇ é negativo à esquerda e positivo à direita (-, +), enquanto todas as outras polaridades do resistor são positivas à esquerda e negativas à direita (+, -):



Embora isso não represente nenhum problema elétrico, pode causar confusão para qualquer pessoa que mede quedas de tensão do resistor com um voltímetro, especialmente um voltímetro analógico que irá "piscar" na escala reduzida quando sujeito a uma tensão de polaridade errada. Por uma questão de consistência, pode ser aconselhável organizar todas as conexões de fios de modo que todas as polaridades de queda de tensão do resistor sejam as mesmas, assim:



Embora os elétrons não se importem com essa consistência no layout dos componentes, as pessoas se importam. Isso ilustra um aspecto importante de qualquer empreendimento de engenharia:o fator humano. Sempre que um projeto pode ser modificado para uma compreensão mais fácil e / ou manutenção mais fácil - sem sacrificar o desempenho funcional - isso deve ser feito.

REVER:

• Os circuitos construídos em réguas de terminais podem ser difíceis de configurar, mas quando construídos são robustos o suficiente para serem considerados permanentes, mas fáceis de modificar.
• É uma prática ruim prender mais de duas extremidades de fio e / ou condutores de componentes sob um único parafuso de terminal ou clipe em uma barra de terminais. Tente organizar os fios de conexão de modo a evitar essa condição.
• Sempre que possível, construa seus circuitos com clareza e facilidade de compreensão em mente. Mesmo que o layout do componente e da fiação seja geralmente de pouca importância no funcionamento do circuito CC, é muito importante para o bem da pessoa que precisa modificar ou solucionar o problema mais tarde.

PLANILHAS RELACIONADAS:

• Planilha de circuitos CC paralelos em série
• Planilha de manipulação de equações algébricas para circuitos elétricos