Circuito em série

É conhecido como um circuito em série um circuito composto exclusivamente por componentes elétricos ou eletrônicos conectados em série (de conexão em série, que é o mesmo que associação em série ou ligação em série). A associação em série é uma das formas básicas de se conectarem componentes elétricos ou eletrônicos. A nomeação descreve o método como os componentes são conectados.

Como demonstração, consideremos um circuito simples consistindo de duas lâmpadas e uma bateria de 9 V. Na ligação série, um fio liga um terminal da bateria a um terminal de uma lâmpada, depois o outro terminal desta lâmpada se liga à outra lâmpada e esta se liga no outro terminal da fonte, sendo esta ligação diferente da ligação paralela.

As grandezas que podem ser medidas neste circuito são X , a resistência elétrica (medida em ohms (Ω)); I, a corrente elétrica (medida em Ampères (A), ou coulombs por segundo); e V, a tensão elétrica, (medida em volts (V), ou joules por coulomb).

No circuito série, a mesma corrente tem que passar através de todos os componentes em série. Um amperímetro colocado em série com quaisquer dos componentes deste circuito irá indicar a mesma corrente.

Circuitos em série com um só tipo de componente[editar | editar código-fonte]

Geralmente circuitos formado por um só tipo de componente é montado para obter um componente equivalente com outro valor de grandeza, que não dispomos em um componente isolado.

a) Resistores conectados em série[editar | editar código-fonte]

Resistência do resistor equivalente[editar | editar código-fonte]

Os resistores são combinadas em dois tipos de associação, são elas denominadas de série ou paralelo. Estes nomes são diferenciados pela forma da ligação entre eles. Qualquer que seja o tipo da associação esta sempre resultará numa única resistência total a qual é também designada por resistência equivalente - e sua forma abreviada de escrita é R_eq ou R_t.

As características seguintes definem uma associação em série para resistores:

As resistências são associados uma em seguida da outra, sendo percorridos pela mesma corrente.
A corrente que circula na associação em série é constante para todas as resistências.
A queda de tensão obtida na associação em série é a soma total das de cada resistência.
A resistência total obtida pela associação em série de resistências é igual à soma das resistências envolvidas.
A potência total dissipada é igual à soma da potência dissipada em cada resistência.
O resistor de maior resistência será aquele que dissipa maior potência.

O resistor equivalente é calculado pela fórmula R_t= R1 + R2 + ... (esta formula só é válida para associação de resistências em série) ou, trocando em miúdos, o valor da resistência equivalente é a soma dos valores da resistência. Num circuito onde tenhamos duas resistências sendo R1 com valor de 100 Ohms e R2 com valor de 20 Ohms, portanto o valor da resistência total é de 120 Ohms, utilizando a formula teremos R_t= 100 + 20 Caso haja mais de dois resistores em série basta acrescentar os demais na fórmula e através de uma simples soma obtemos o valor da resistência equivalente:

R_{eq}=R_{1}+R_{2}+...+R_{n}

b) Indutores conectados em série[editar | editar código-fonte]

Indutância do indutor equivalente[editar | editar código-fonte]

L_{\mathrm {total} }=L_{1}+L_{2}+\cdots +L_{n}

c) Capacitores conectados em série[editar | editar código-fonte]

Capacitores conectados em série dividem a tensão sobre todos eles. A tensão total suportada pela associação de capacitores é equivalente a soma da tensão de isolação de cada um deles:

{V_{\mathrm {total} }}={V}\mathrm {C_{1}} +{V}\mathrm {C_{2}} +\cdots +{V}\mathrm {C_{n}}

Capacitância do capacitor equivalente[editar | editar código-fonte]

{\frac {1}{C_{\mathrm {total} }}}={\frac {1}{C_{1}}}+{\frac {1}{C_{2}}}+\cdots +{\frac {1}{C_{n}}}

Caso o valor dos capacitores sejam iguais, a capacitância equivalente é igual ao valor de um dos capacitores (C) dividido pelo número de capacitores utilizados.

C_{\mathrm {total} }=C/N

One N é o número de capacitores.

Ainda, no caso específico de um circuito capacitivo com dois capacitores de valores diferentes, a equação abaixo pode ser utilizada:

C_{\mathrm {total} }={\frac {C_{1}.C_{2}}{C_{1}+C_{2}}}

Caso tenha mais de 3 capacitores, será necessário calcular equivalência entre o Primeiro Capacitor e o Segundo Capacitor, o resultado você irá multiplicar e dividir com o terceiro Capacitor:

C_{total}={\frac {C_{1,2}.C_{3}}{C_{1,2}+C_{3}}}

Onde C_1,2 é o resultado entre eles multiplicado e adicionado por C3

d) Pilhas conectadas em série[editar | editar código-fonte]

Pilhas conectadas em série formam uma bateria. A corrente é igual em todos os pontos de um circuito série, logo qualquer quantidade de corrente que haja em qualquer uma das pilhas conectadas em série deve ser a mesma para todas as outras também. Por essa razão, cada pilha deve ter o mesmo valor de ampère-hora (pilhas novas do mesmo tipo e marca devem ter a mesma carga), ou então algumas das pilhas se esgotarão mais cedo do que as outras, comprometendo a capacidade do conjunto.

Tensão entre os terminais da bateria[editar | editar código-fonte]

Se as pilhas forem conectadas em série, a tensão da bateria formada por elas será a soma das tensões individuais das pilhas. Por exemplo, uma bateria de carro, de 12 volts é formada por seis pilhas de 2 volts conectadas em série.