Por S. Hussain Ather, atualizado em 24 de março de 2022

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Circuitos paralelos vs. série

Os dispositivos elétricos na vida cotidiana dependem de duas estratégias básicas de fiação:paralela e em série. Em um circuito em série, todos os componentes são conectados ponta a ponta em um único circuito fechado. Num circuito paralelo, cada componente é conectado aos mesmos dois nós, criando ramificações separadas que compartilham a mesma fonte de tensão.

Principais distinções:

• Série – A corrente é a mesma em todos os elementos; a tensão se divide entre os componentes.
• Paralelo – A tensão é idêntica em cada ramo; divisões atuais entre filiais.

Leis Fundamentais para Análise

Ambas as configurações obedecem às duas regras de Kirchhoff:

• A soma das quedas de tensão em qualquer circuito fechado é igual a zero.
• Em qualquer junção, a soma algébrica das correntes que entram é igual à soma que sai.

Lei de Ohm (00 ) se aplica a cada elemento e a todo o circuito.

Cálculo da resistência total

Série:

R_total = R1 + R2 + R3 + …

Paralelo:

1 / R_total = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 + …

Circuitos Híbridos (Série–Paralelo)

Muitos circuitos do mundo real combinam ambos os arranjos. A abordagem padrão é reduzir a rede passo a passo:

1. Identifique subcircuitos que sejam puramente em série ou puramente paralelos.
2. Substitua cada subcircuito por sua resistência equivalente.
3. Aplicar novamente as regras de Kirchhoff à rede simplificada.

Circuitos AC e Impedância

Quando a fonte alterna, os elementos resistivos se comportam de maneira diferente dos capacitores e indutores. A oposição combinada à corrente é chamada de impedância (12 ).

Impedância RLC da série:

Z = √[R² + (X_L – X_C)²]

onde 24 e 31 com 41 a frequência angular.

Impedância RLC paralela (admitância 58 ):

1 / Z = √[1 / R² + (1 / X_L – 1 / X_C)²]

Implicações práticas

• Iluminação – As luzes domésticas são ligadas em paralelo para que uma lâmpada queimada não afete outras pessoas.
• Eletrodomésticos – Motores e elementos de aquecimento são normalmente em série ou em série paralela, dependendo da tensão e corrente necessárias.
• Processamento de sinal – Os filtros usam combinações RLC para moldar as respostas de frequência.

Principais conclusões

• Série:corrente constante, divisão de tensão.
• Paralelo:tensão constante, corrente se divide.
• As regras de Kirchhoff e a lei de Ohm fornecem as ferramentas analíticas.
• Os circuitos CA introduzem impedância; As fórmulas RLC governam o comportamento.
• Circuitos híbridos são resolvidos por redução gradual.