Agora que já estudamos uma boa quantidade de conceitos de eletricidade vamos utilizar estes conceitos para entender e, resolver exercícios com circuitos elétricos. O circuito elétrico é formado por uma ou mais fontes de energia elétrica, fios condutores e algum elemento de circuito como resistores, capacitores e receptores. O circuito elétrico estará completo quando a corrente elétrica, que sai de um dos terminais da fonte de energia, percorre os componentes do circuito e fecha seu percurso no outro pólo da fonte de energia.
Os circuitos elétricos podem ser subdivididos em nós, ramos e malhas. Abaixo temos um exemplo de circuito elétrico.
Agora, Vamos analisar um circuito elétrico constituído por uma bateria e três lâmpadas ligadas em série, observe o desenho abaixo:
Percebemos uma fonte de 12 V alimenta o circuito e uma corrente elétrica i percorre as três lâmpadas de 2Ω cada uma, fechando o circuito. Sabemos que os elétrons livres percorrem o condutor do pólo negativo para o positivo. Neste percurso os elétrons passam pelos resistores das lâmpadas e perdem a energia que transportam, voltando à bateria.
É importante perceber que no desenho temos o sentido da corrente elétrica do polo positivo para o negativo, este é o sentido convencional da corrente elétrica e é diferente do sentido que os elétrons livres percorrem.
Para calcularmos o valor da corrente elétrica e da tensão para cada resistor no circuito elétrico devemos conhecer as leis de Kirchhoff. Estas leis foram formuladas em 1845 por Gustav Robert Kirchhoff (1824 – 1887) e se baseiam no principio de conservação da energia e no principio de conservação da carga elétrica:
1ª Lei de Kirchhoff (Lei das Correntes ou Leis dos Nós)
Em um nó, a soma das correntes elétricas que entram é igual à soma das correntes que saem.
2ª Lei de Kirchhoff (Lei das Tensões ou Lei das Malhas)
A soma algébrica da d.d.p (Diferença de Potencial) em um percurso fechado é nula.
No nosso exemplo os resistores estão em série, logo todos são percorridos pela mesma corrente elétrica. Mas, pela 2ª lei de Kirchhoff, a tensão elétrica de 12 V se divide para os três resistores. Logo:
12 = U1 +U2+U3
Como os resistores são iguais as tensões em cada um deles também são iguais:
12 = U1 +U1 + U1
12 = 3.U1
3.U1 = 12
U1 = 12/3
U1 = 4V
Sendo assim, são 4V de tensão para cada resistor e com este valor podemos calcular a corrente elétrica:
U = R. i
i = U/R
i = 4/2
i = 2A
Logo, a corrente no circuito é igual a 2A.
Vamos analisar outro exemplo de circuito elétrico, um circuito com três resistores em uma associação mista:
No circuito elétrico acima temos uma associação de resistores mista, e a corrente elétrica é dividida em duas para os resistores que estão em paralelo. Logo, pela 1ª lei de Kirchhoff:
i = i1 + i2
Para chegarmos no valor da corrente elétrica total temos que calcularmos a resistência equivalente do circuito. Reduzindo os resistores paralelos a um:
R = R /2
R = 2 / 2
R = 1Ω
Assim, a resistência equivalente é igual a soma dos resistores a cima:
Req = R1 + R2
Req = 2 + 1
Req = 3 Ω
Agora que temos a resistência equivalente do circuito podemos calcular a corrente elétrica total:
i = U/R
i = 12 / 3
i = 4A
A corrente total se divide em i1 e i2, como os resistores são iguais a corrente elétrica se divide por igual:
i = i1 + i2
i = 2 . i1
4 = 2 . i1
2 . i1 = 4
i1 = 4 / 2
i1 = 2A
i2 = 2A
Sendo assim, a corrente elétrica de 4 A se divide no nó do circuito em duas partes iguais a 2 A. Com estes valores de corrente elétrica você pode calcular a tensão para cada resistor. Faça isso para treinar!
Nos próximos textos veremos circuitos mais complexos e resolveremos exercícios.
Olá!
Dentro do estudo de circuitos elétricos é fundamental saber quais os 7 elementos fundamentais, aqueles que estão presente em praticamente tudo na área elétrica. Mesmo os mais modernos aparelhos possuem esses elementos. Eu não poderiam escrever tudo aqui, então deixo o link para o artigo que escrevi especificamente sobre esses 7 elementos. Link: estudareletrica.com/2016/04/circuitos-eletricos-7-elementos/
Muito boa a explicação, gosto muito do blog. Sempre me auxilia nas atividades de eletrotécnica.
O conteúdo está bem definido, facilitando o apredizado do educando, dessa forma a física não assusta o publico em geral.
mt bom ajuda bastante na hora de fazer aqueles trabalhos de fisica que sao uma coisa anormal,,,,,,,,valeu….Adam
Olá, alguem pode me ajudar?
Se temos um circuito elétrico como o da penúltima figura do texto acima. E aí, coloca-se dois pontos A e B, por exemplo, o ponto A logo após os resistores em paralelo e o ponto B pouco depois do gerador de 12 V.
O que eu quero saber, o que calcula-se exatamente quando o exercício pede "Dado o circuito abaixo, calcule os potenciais nos pontos A e B". É a ddp entre um ponto e outro considerando o sentido da corrente? Como se calcula o potencial em um ponto?
Oi Gabriel,
Quando temos dois resistores de mesmo valor associados em paralelo, para calcular a resistência equivalente entre eles basta dividir o valor por dois. Daí Req=R/2. E para calcular a resistência equivalente do circuito fiz antes uma simplificação do mesmo, resolvendo primeiro os dois em paralelo.
Até mais
Como assim se tivermos duas R o valor de cada R=1 COMO FICARIA
Também não entendi que fórmula é esta:
R = R /2
R = 2 / 2
R = 1Ω
Que eu saiba para calcular a req só se podia usar (r1.r2/r1+r2), para circuitos pararelos e (r1+r2) para circuitos em série.
Por favor me ajude
Não entendi o segundo exemplo.
Na segunda conta, tá escrito que precisa calcular a resistência do circuito, não entendi de qual circuito se está falando, do circuito geral ou do circuito separado (aquele de tem dois resistores de 2 ohm).
Não sei de onde eu tirei esse 3… rs
Mas já arrumei!
Foi mau!
Não entendi esse cálculo:
U = R. i -> i = U/R -> i = 3A
no 1° Exemplo. Fiz as contas considerando o valor de R como 2 e u como 4 e o resultado é 2, e não 3. Se dividir a Tensão total (12V) pela soma de todos os resistores (6 Ohms) o resultado também é 2. Acho que o cálculo está errado nesse exemplo. Poderia verificar?
-Daniel P. Carvalho-