Diagramas de circuitos de resistores:Noções básicas sobre conexões e funções

Sobre diagramas de circuito de resistores，Os resistores são um dos componentes eletrônicos mais críticos de um dispositivo eletrônico. São componentes passivos que limitam o fluxo de corrente, fornecem uma queda de tensão específica e atuam como cargas elétricas para circuitos.

Você pode fazer uma configuração de resistores de diferentes maneiras para atingir esses objetivos. Existem três resistores primários em conexão em série, resistores em conexão em paralelo e combinações de resistores em conexão em série e paralelo.

Este artigo cobrirá todos os três tipos com diagramas que mostram como eles funcionam! Vamos começar!

1. Resistores em conexão em série

Resistores em conexões em série têm dois ou mais resistores conectados de ponta a ponta com a mesma tensão em todos eles.

Como conectar resistores em série

Conecte as extremidades de cada resistor a uma fonte de saída de energia, supondo que os fios tenham resistência desprezível. Os resistores estão em série, então se um tem resistência R1, o outro resistor também tem resistência R2. A resistência total é a soma do valor do resistor individual; neste caso, usamos a Lei de Ohm para o cálculo.

Lei de Ohm em circuitos de resistência em série

A lei de Ohm afirma que a corrente é diretamente proporcional à tensão em dois pontos de qualquer condutor. No nosso caso, resistores.

No diagrama abaixo, temos um circuito simples com uma série de conexões de resistores. O primeiro resistor tem um valor de resistência de R1, e o segundo resistor tem R2.

De acordo com a Lei de Ohm; V=IR

V =I * R_t

Onde R_t aqui é a nossa resistência efetiva dos resistores conectados no circuito. A tensão da fonte (V) através do circuito do resistor é a mesma que a tensão. Além disso, os resistores estão em série, então eles têm a mesma queda de potencial. Podemos usar a Lei de Ohm para encontrar esse valor também.

Corrente e potência em circuitos em série

(Circuito do resistor em série)

Em um circuito de resistores em série, a corrente total (I) é a mesma entre todos os resistores. Ou seja, a corrente que passa pelo resistor_1 é a mesma corrente que flui pelo resistor_2. Além disso, a saída de corrente é igual à fornecida pela bateria. Significativamente, se você adicionar mais resistores ao circuito, o valor presente reduz ao longo do curso. É porque os resistores estão compartilhando igualmente a quantidade de corrente, apesar de sua diferença nas resistências.

Então, atual; I_t =I_1=I_2.

Da mesma forma, Atual, também sou =V/Rt

Em outras palavras, a tensão aplicada da bateria (V), dividida pela resistência efetiva (Rt).

A potência é dada pela fórmula; P=V*I

Em um circuito em série, a diferença de potencial aplicada é a soma total das tensões individuais em cada resistor.

Portanto, ao calcular a energia elétrica; P=V_total*I_total

Resistência efetiva em um circuito em série

A resistência equivalente é a quantidade de resistência que um único resistor precisaria para igualar o efeito geral da coleção de resistores presentes no curso.

Em um circuito em série simples, a resistência total é igual à soma do valor do resistor individual. Para esclarecer, some os valores do resistor. Mas, os resistores também têm a mesma queda de potencial. Por exemplo, no circuito acima, a equação de resistência efetiva é dada como;

Rtotal =R1 + R2 + R3

R_t =5Ω+ 10Ω+ 5Ω=20Ω

Exemplo de aplicativo

Limitação de corrente led

(Diagrama de Circuito de Limitação de Corrente Led)

Os LEDs têm diferentes classificações de corrente; portanto, cada um precisa de corrente igual ou menor que sua classificação. Caso contrário, eles serão danificados ou destruídos se houver muito fluxo de corrente pelo circuito. É perigoso e pode resultar em danos aos componentes ou pior:um incêndio! Portanto, é melhor usar uma conexão de resistores em série para proteger seus circuitos elétricos. O resistor em série limita a queda de tensão máxima no LED, o que o mantém funcionando dentro de suas condições de operação seguras!

Resistores em conexão paralela

Para resistores em conexão paralela, uma extremidade de todos os resistores é conectada através de um fio padrão. Da mesma forma, todas as outras extremidades se conectam através de um fio padrão.

Como conectar resistores em paralelo

(Diagrama de resistores conectados em paralelo)

No exemplo acima, temos um circuito simples com uma conexão paralela de resistores. A conexão de resistores em paralelo é diferente porque as extremidades de cada resistor não estão conectadas a uma fonte de energia e, em vez disso, compartilham um ponto como sua conexão compartilhada. Além disso, suponha que os fios tenham resistência desprezível.

Diagramas de circuitos de resistores– Lei de Ohm no circuito de resistência em paralelo

Usamos a lei de Ohm para encontrar a corrente individual que flui através de cada resistor em paralelo. É porque a queda de potencial é igual em cada resistor. No caso em que a tensão de saída é constante em cada resistor, a corrente I=V/R

Diagramas de circuitos de resistores– Corrente e potência em circuitos paralelos

Para resistores em um circuito de configuração paralela, a queda de tensão nos ramos paralelos é a mesma. Além disso, a corrente que flui através do circuito é a mesma que a soma da corrente individual que flui através de cada resistor. No entanto, se você adicionar mais resistores ao circuito, a resistência geral do circuito diminui.

(Divisão de corrente em conexão paralela)

Uma vez que a corrente total compartilhada é dividida em cada resistor.

Então, aplique a equação atual I_t=I_1+I_2

Ou seja, a corrente total que flui no circuito é igual às correntes divididas adicionadas que passam pelos resistores.

A potência total dissipada pelos resistores é encontrada usando P=VI. Onde I é a corrente total em amperes e V é a tensão em cada resistor em paralelo. Os resistores com a resistência mais significativa recebem a corrente mais baixa, enquanto os resistores com a resistência individual mais pequena obtêm a corrente mais excelente.

Portanto; P=VI

P =(I_1 + I_2) * V

Assim, para cada resistor, Resistor R_1 I1=V1/R1. Resistor R_2 I2=V2/R2

Resistência efetiva em um circuito paralelo

O diagrama abaixo ajuda a explicar como encontrar a resistência efetiva em um circuito paralelo.

(Diagrama esquemático explicando a resistência efetiva)

Para calcular a resistência equivalente, precisamos entender a regra da junção de acordo com a lei do laço de Kirchhoff. A resistência total em um circuito de configuração paralela é o inverso da soma de todas as resistências inversas. Ou seja; se você tiver dois resistores em uma conexão paralela, o cálculo prático da resistência se torna;

As equações de circuito são as seguintes;

Como a corrente se divide em uma junção, de acordo com a regra do loop, então I =I1 + I2

E, como V=I1R1 e I1R1=I2R2

Então, Atual, I =I_1+ I_2

=V1/R1+V2/R2

Mas V é o mesmo =V/R1+V/R2

=V[1/R1+ 1/R2] =V/Req

1/Req=1/R1+ 1/R2

Além disso, Eq Resistência Req=[1/R1+ 1/R2]⁻¹

Combinação de Resistores em Série e Conexão Paralela

Em uma combinação de resistores, alguns resistores estão em uma configuração em série, enquanto outros estão em estruturas paralelas.

Mais importante, estes são mais circuitos complexos para entender. O conceito central de encontrar resistência em circuitos combinados é transformar todo o curso em um circuito de conexão em série. Isso é feito rapidamente aplicando o entendimento de resistência equivalente em um circuito paralelo a todo o circuito combinado.

Diagramas de circuitos de resistores– Como combinar resistores em série e paralelo

(Circuito de combinação de resistores)

Combinar resistores em série e paralelo é bastante simples. Primeiro, tudo o que você precisa fazer é conectar R2 e R3 em paralelo. Em seguida, clique nas extremidades de cada resistor para criar um nó. Agora, adicione outro resistor, R1, ao nó de conexão, como no diagrama acima. Finalmente, conecte as extremidades do fio a uma fonte de energia. A resistência total é a soma do valor de cada resistor; neste caso, use a Lei de Ohm para os cálculos.

Diagramas de circuitos de resistores– Corrente e potência na combinação de circuitos de resistores em série e paralelos

A corrente total é a soma de todas as correntes individuais, assim como a potência. Se vários resistores estiverem em paralelo, eles compartilharão uma fonte de tensão de saída comum. Importante, isso é supondo que tenha resistência interna desprezível. Isso também significa que a tensão em cada resistor será menor do que se estivesse em série.

(Resistores em série e paralelo)

Se você tiver combinações de resistores em série e em paralelo, terá que usar uma variedade de divisões de tensão e corrente. Lembre-se, eles são conexões complexas para entender.

Use a forma combinada da lei de Ohm para encontrar a corrente de saída total, onde I=V/R_total.

Isso significa que os resistores conectados compartilham a corrente entre eles.

A potência total é a mesma que em série, mas cada resistor dissipa menos corrente e tensão.

P=VI =(Vorigem/R_total) * I

Diagramas de circuitos de resistores– Resistência efetiva em circuitos em série e paralelo

(Combinação de circuito de resistor em série e paralelo)

A resistência equivalente de uma combinação de resistores depende de seus valores e de como as conexões são feitas. Portanto, a resistência total em vários circuitos de resistores em série e paralelo é encontrada usando a Lei de Ohm.

Primeiro, R_total =Req(Série) + Req(Paralelo)

Então, Req paralelo=Req₂₃=(1/R2+ 1/R3)⁻¹

=(1/10Ω+ 1/10Ω)⁻¹ =5Ω

Em seguida, os resistores 2 e 3, que estão em paralelo, estão agora em série com R1.

Então, R-total=Req(série) +Req(Paralelo)

Rt=5 Ω+ 5Ω=10Ω.

A combinação de resistores em série e paralelo ajuda a controlar as correntes enquanto limita a queda de potencial em uma carga elétrica.

Diagramas de circuitos de resistores – exemplo de aplicação

(Diagrama do circuito do refrigerador)

Em circuitos de geladeira, uma combinação de circuitos de resistores está presente. No diagrama acima, quando a porta da geladeira se abre, a lâmpada escurece. É porque o motor da geladeira consome grandes quantidades de corrente. Como resultado, a lâmpada recebe baixa potência, portanto, escurece à medida que R1 no circuito experimenta grandes quedas de tensão. As combinações de resistores ajudam a limitar a quantidade máxima de corrente que passa pelo circuito. Ao mesmo tempo, eles fornecem reduções de potencial específicas em cargas elétricas.

Resumo

Em conclusão, cobrimos os três tipos mais comuns de diagramas de circuitos de resistores. Esperamos que agora você tenha uma melhor compreensão dos diferentes tipos de conexão e como eles funcionam.

Agora você pode projetar seus circuitos de resistores! Se você tiver mais alguma dúvida sobre como fazer isso, entre em contato conosco.