Os problemas de circuitos paralelos podem ser resolvidos facilmente se você compreender as fórmulas e os princípios básicos dos circuitos paralelos. Se 2 ou mais obstáculos estiverem conectados um ao lado do outro, a corrente elétrica pode "escolher" um caminho (assim como um carro tende a mudar de faixa e dirigir lado a lado se uma estrada de 1 faixa se divide em 2 faixas). Depois de estudar este artigo, você será capaz de calcular o valor da tensão, corrente e resistência para 2 ou mais resistores conectados em paralelo.
Fórmula Básica
- Fórmula de resistência total RT circuito paralelo: 1/RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + …
- O valor da tensão elétrica em cada ramo de um circuito paralelo é sempre o mesmo: VT = V1 = V2 = V3 = …
- Valor da corrente elétrica total IT = Eu1 + I2 + I3 + …
- Fórmula da Lei de Ohm: V = IR
Etapa
Parte 1 de 3: Compreendendo os circuitos paralelos
Etapa 1. Identifique os circuitos paralelos
Um circuito paralelo tem 2 ou mais ramificações, todas originadas do ponto A e indo para o ponto B. Um único fluxo de elétrons se divide em muitas ramificações e depois se reúne. A maioria dos problemas de circuito paralelo pergunta o valor da tensão total, resistência ou corrente elétrica no circuito (do ponto A ao ponto B).
Os componentes que são “montados em paralelo” estão localizados em uma ramificação separada
Etapa 2. Compreender a resistência e a corrente elétrica em circuitos paralelos
Imagine uma rodovia com várias faixas e pedágios em cada faixa, reduzindo a velocidade do tráfego de veículos. A criação de uma nova faixa fornece uma faixa adicional para carros, de forma que o tráfego flua mais suavemente, embora uma cabine de pedágio também seja construída na nova faixa. Portanto, assim como em um circuito paralelo, adicionar uma nova ramificação fornece um novo caminho para a corrente elétrica. Independentemente da quantidade de resistência no novo ramo, a resistência total diminui e a amperagem total aumenta.
Etapa 3. Some a amperagem de cada ramificação para encontrar a amperagem total
Se a amperagem em cada ramo for conhecida, basta adicioná-la para obter a amperagem total. A corrente elétrica total é a quantidade de corrente elétrica que flui através do circuito depois que todos os ramos estão juntos novamente. A fórmula para corrente elétrica total: IT = Eu1 + I2 + I3 + …
Etapa 4. Calcule o valor total da resistência
Para descobrir o valor de resistência total RT circuito paralelo, use a equação 1/RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 +… Cada R no lado direito da equação representa o valor da resistência em 1 ramo de um circuito paralelo.
- Exemplo: um circuito possui 2 resistores conectados em paralelo, cada um com um valor de 4Ω. 1/RT = 1/ 4Ω + 1/ 4Ω → 1/RT = 1/ 2Ω → RT = 2Ω. Em outras palavras, 2 ramos com a mesma resistência são duas vezes mais fáceis de atravessar do que 1 ramo sozinho.
- Se um ramo não tiver resistência (0Ω), toda a corrente elétrica passará por esse ramo, de modo que o valor total da resistência = 0.
Etapa 5. Entenda o que é tensão
A tensão é a diferença de potencial elétrico entre 2 pontos. Uma vez que compara 2 pontos em vez de medir o caminho do fluxo, o valor da tensão permanece o mesmo em qualquer ramo. VT = V1 = V2 = V3 = …
Etapa 6. Use a Lei de Ohm
A lei de Ohm descreve a relação entre a tensão V, a corrente I e a resistência R: V = IR. Se dois dos três valores forem conhecidos, use esta fórmula para encontrar o terceiro valor.
Certifique-se de que cada valor vem da mesma parte da série. Além de encontrar o valor em um ramo (V = I1R1), A Lei de Ohm também pode ser usada para calcular o valor total do circuito (V = ITRT).
Parte 2 de 3: Exemplos de perguntas
Passo 1. Faça uma tabela para registrar a contagem
Se um problema de circuito paralelo solicitar mais de um valor, a tabela o ajudará a organizar as informações. A seguir está um exemplo de uma mesa de circuito paralelo com 3 ramificações. Os ramos são frequentemente escritos como R seguido por um número escrito em letras pequenas e ligeiramente para baixo.
| R1 | R2 | R3 | Total | Unidade | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | volt | ||||
| eu | ampère | ||||
| R | ohm |
Etapa 2. Preencha os valores conhecidos
Por exemplo, um circuito paralelo usa uma bateria de 12 volts. Este circuito possui 3 ramos paralelos, cada um com resistência de 2Ω, 4Ω e 9Ω. Escreva na tabela todos os valores conhecidos:
| R1 | R2 | R3 | Total | Unidade | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | Etapa 12. | volt | |||
| eu | ampère | ||||
| R | Passo 2. | Passo 4. | Etapa 9. | ohm |
Etapa 3. Copie os valores de tensão da rede elétrica em cada ramal
Lembre-se de que o valor da tensão em todo o circuito é igual ao valor da tensão em cada ramificação de um circuito paralelo.
| R1 | R2 | R3 | Total | Unidade | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | Etapa 12. | Etapa 12. | Etapa 12. | Etapa 12. | volt |
| eu | ampère | ||||
| R | 2 | 4 | 9 | ohm |
Etapa 4. Use a fórmula da Lei de Ohm para encontrar a amperagem de cada ramo
Cada coluna da tabela consiste em tensão, corrente e resistência. Ou seja, um valor desconhecido sempre pode ser encontrado, desde que dois outros valores na mesma coluna sejam conhecidos. Lembre-se de que a fórmula da Lei de Ohm é V = IR. O valor desconhecido em nosso exemplo é a corrente elétrica. Portanto, a fórmula pode ser alterada para I = V / R
| R1 | R2 | R3 | Total | Unidade | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | 12 | 12 | 12 | 12 | volt |
| eu | 12/2 = 6 | 12/4 = 3 | 12/9 = ~1, 33 | ampère | |
| R | 2 | 4 | 9 | ohm |
Etapa 5. Calcule a corrente elétrica total
A corrente elétrica total é fácil de encontrar porque é a soma das correntes de cada ramal.
| R1 | R2 | R3 | Total | Unidade | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | 12 | 12 | 12 | 12 | volt |
| eu | 6 | 3 | 1, 33 | 6 + 3 + 1, 33 = 10, 33 | ampère |
| R | 2 | 4 | 9 | ohm |
Etapa 6. Calcule a resistência total
A resistência total pode ser calculada de duas maneiras. A linha de valor de resistência pode ser usada para calcular a resistência total com a equação 1/RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3. No entanto, a resistência total é frequentemente mais fácil de calcular com a fórmula da Lei de Ohm, que usa os valores totais V e I totais. Para calcular a resistência, mude a fórmula da Lei de Ohm para R = V / I
| R1 | R2 | R3 | Total | Unidade | |
|---|---|---|---|---|---|
| V | 12 | 12 | 12 | 12 | volt |
| eu | 6 | 3 | 1, 33 | 10, 33 | ampère |
| R | 2 | 4 | 9 | 12 / 10, 33 = ~1.17 | ohm |
Parte 3 de 3: Variações do problema
Etapa 1. Calcule a energia elétrica
Assim como em outros circuitos, a energia elétrica pode ser calculada pela equação P = IV. Se a potência em cada ramo foi calculada, a potência total PT igual à soma da potência de cada ramo (P1 + P2 + P3 + …).
Etapa 2. Calcule a resistência total de um circuito paralelo de dois pinos
Se um circuito paralelo tem apenas duas resistências, a fórmula para a resistência total pode ser simplificada para:
RT = R1R2 / (R1 + R2)
Etapa 3. Calcule a resistência total se os valores de todas as resistências forem iguais
Se todas as resistências em um circuito paralelo têm o mesmo valor, a fórmula para a resistência total se torna muito mais simples: RT = R1 / N. N é o número de resistências no circuito.
Exemplo: dois resistores de valor igual conectados em paralelo fornecem a resistência total de uma resistência. Oito barreiras de valor igual fornecem a resistência total de uma resistência
Etapa 4. Calcule a corrente elétrica no ramal do circuito paralelo sem usar tensão
Uma equação conhecida como Lei da Corrente de Kirchhoff permite que o valor da amperagem de cada ramal seja encontrado mesmo se a tensão do circuito não for conhecida. No entanto, a resistência de cada ramal e a corrente total do circuito devem ser conhecidas.
- Circuito paralelo com 2 resistências: I1 = EuTR2 / (R1 + R2)
- Circuito paralelo com mais de 2 resistências: para calcular I1, encontre a resistência total de todas as resistências, exceto R1. Use a fórmula de resistência do circuito paralelo. Em seguida, use a fórmula acima, com sua resposta escrita como R2.
Pontas
- Se você estiver trabalhando em um problema de circuito misto (série paralela), calcule primeiro a parte paralela. Em seguida, você só precisa calcular a parte da série, o que é muito mais fácil.
- Em um circuito paralelo, a tensão é a mesma em todas as resistências.
- Se você não tiver uma calculadora, a resistência total em alguns circuitos pode ser difícil de calcular usando o valor R.1, R2etc. Se for esse o caso, use a fórmula da Lei de Ohm para calcular a amperagem de cada ramo.
- A fórmula da Lei de Ohm também pode ser escrita E = IR ou V = AR; símbolos diferentes, mas o significado é o mesmo.
- A resistência total também é conhecida como "resistência equivalente".
