Ideias principais
A análise de circuitos encontra a corrente e a tensão em cada parte de um circuito. A lei de Ohm as relaciona em um resistor, e duas regras sobre ligações em série e em paralelo fazem o resto.
- A lei de Ohm é V = IR. A potência é P = IV = I²R = V² ÷ R, em watts.
- Em série a mesma corrente passa por todos os elementos e as tensões se somam. As resistências se somam: R = R₁ + R₂.
- Em paralelo todos os ramos têm a mesma tensão e as correntes se somam. Somam-se as condutâncias, então 1 ÷ R = 1 ÷ R₁ + 1 ÷ R₂ e o total é sempre menor que o menor ramo.
- Um resistor e um capacitor carregam com constante de tempo τ = RC; após um τ, um capacitor em carga atinge 63 % da tensão final.
Equações principais
V = IRP = IV = I²R = V² ÷ RR_series = R₁ + R₂ + …1 ÷ R_parallel = 1 ÷ R₁ + 1 ÷ R₂ + …τ = RCV_out = V_in × R₂ ÷ (R₁ + R₂)
Exemplo resolvido
Uma bateria de 12 V alimenta resistores de 6 Ω e 12 Ω em paralelo, em série com 2 Ω. O par em paralelo é 1 ÷ (1/6 + 1/12) = 4 Ω, então o total é 6 Ω e I = 12 ÷ 6 = 2,0 A. A parte em paralelo tem 2,0 × 4 = 8 V, de modo que as correntes dos ramos são 8 ÷ 6 = 1,33 A e 8 ÷ 12 = 0,67 A, que somam 2,0 A. A potência é 12 × 2,0 = 24 W.
Erros comuns
- Somar resistores em paralelo como se estivessem em série.
- Esquecer que a corrente é a mesma em todo um laço em série e que a tensão é a mesma em ramos em paralelo.
- Confundir potência, em watts, com energia, em joules ou quilowatts-hora.
Prática
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