Eletrónica 4.ª Parte
4. ANÁLISE DE CIRCUITOS EM CORRENTE CONTÍNUA Dependendo do objetivo pretendido, os circuitos elétricos podem assumir diversas tipologias, nomeadamente circuitos em série, circuitos em paralelo ou circuitos mistos (série e paralelo). As caraterísticas associadas a cada circuito serão analisadas detalhadamente nos pontos que se seguirão. 4.1. Circuitos Série Num circuito série a corrente elétrica, movimento dos eletrões, tem apenas um caminho para percorrer. Assim, todos os elementos do circuito serão percorridos pelo mesmo valor desta grandeza. A Figura 25 apresenta um circuito série utilizado para acender um díodo emissor de luz (LED) e que é percorrido pela intensidade de corrente elétrica de 20 mA.
UT = UR1 + UR2 + UR3 4.1.1. Circuitos Série – Divisor de Tensão Um caso particular do circuito série é o circuito divisor de tensão. A aplicação da expressão matemática que o carateriza facilita o cálculo da queda de tensão nas resistências do divisor de tensão. l
R1
UT
robótica
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Paulo Peixoto paulo.peixoto@atec.pt ATEC – Academia de Formação
ELETRÓNICA INDUSTRIAL
R2 l = 20 mA
UR2
R
Figura 27. Divisor de tensão. +
UT = 9 V
LED
ULED = 2 V
–
Assim para calcular a tensão na resistência R2 teremos: R2
UR2 =
A Figura 26 é composta por uma fonte de tensão e 3 resistências ligadas em série. Serão analisadas as seguintes grandezas: resistência equivalente, tensão e intensidade de corrente elétrica. l1
R1
l2
UR1 UT
R2
l3
UR2
+
UR3
R3
• UT
R1 + R2
Figura 25. Circuito série composto por uma resistência e um LED.
A tensão UR2 é proporcional à tensão UT. O fator de proporcionalidade é dado pelo quociente entre a resistência R2 e a resistência total do circuito (R1 + R2). Para calcular 4.2. Circuitos Paralelo Num circuito paralelo a corrente elétrica percorre o circuito por diferentes caminhos ou ramos disponíveis. Teremos para uma mesma diferença de potencial, uma corrente elétrica que depende do elemento resistivo integrado nesse ramo.
– l
lT
R1
l1 A
B UR1
Figura 26. Circuito série.
1. A resistência equivalente será dada pela soma das várias resistências que formam o circuito: RT = R1 + R2 + R3 2. Como referido anteriormente, a corrente elétrica só terá um caminho para percorrer, logo será sempre a mesma ao longo de todo o circuito. Esta grandeza é constante num circuito série. I = I1 = I2 = I3 3. A d.d.p. ou tensão divide-se pelas resistências R1, R2 e R3, assim a tensão total será a soma da tensão nas várias resistências existentes no circuito. A maior resistência irá reter a maior tensão e, por conseguinte, a menor resistência a menor tensão.
R2
l2
+
UT
– lT
UR2
Figura 28. Circuito paralelo.
Analisando o circuito paralelo representado na Figura 28 teremos: 1. A resistência equivalente será menor que a menor das resistências integradas no circuito e dada pela expressão: 1 RT
=
1 R1
+
1 R2
+
1 R3
+ ... +
1 Rn
Para circuitos que sejam constituídos apenas por 2 resistências poder-se-á utilizar a seguinte expressão matemática: RT =
R1 • R2 R1 + R2