UNIVERSIDADE SÃO MARCOS FACULDADE DE ENGENHARIA DE TELECOMUNICAÇÕES LABORATÓRIO DE CIRCUITOS ELÉTRICOS I MÓDULO 8 – ASSOCIAÇÃO PARALELO DE RESISTORES PARTE TEÓRICA 1. OBJETIVOS Uma vez completado este módulo, deveremos estar capacitados para: a) Identificar uma associação paralelo a partir de seu diagrama esquemático. b) Identificar os nós em uma associação paralelo. c) Localizar as trajetórias de corrente numa associação paralelo. d) Calcular a resistência equivalente de uma associação paralelo que contenha dois resistores através da fórmula da soma-produto. e) Relembrar a relação entre resistência e condutância. f) Calcular a condutância dos resistores. g) Utilizar o método da condutância para determinar a resistência equivalente de uma associação paralelo. 2. NOÇÕES TEÓRICAS O circuito da Figura 1(a) corresponde a uma associação série já estudada, que possui uma única trajetória para a corrente. Figura 1(a) O circuito da Figura 1(b) tem os mesmos resistores, mas está conectado de outra maneira. Figura 1(b) Possui duas trajetórias para a corrente. Assim, começando pelo terminal positivo da bateria, a corrente denominada IP flui até o ponto de união denominado de nó A. Aí, a corrente se subdivide em duas partes. A corrente I1 que flui através do resistor R1 e a corrente I2 que flui através do resistor R2. Estas correntes se unem no ponto de união da parte inferior denominada de nó B. As correntes se agregam novamente e passam a constituir a corrente IP, circulando mais uma vez até o terminal negativo da bateria. O circuito como o da Figura 1(b), que possui mais de uma trajetória de corrente, se denomina associação paralelo ou circuito em paralelo. Os dois resistores que estão conectados em paralelo na figura 1(b) são equivalentes a um simples resistor conectado no circuito equivalente da Figura 1(c). Figura 1(c) Esta resistência equivalente, denominada RP, pode ser determinada a partir da seguinte fórmula. 1 1 1 ------- = ------- + ------RP R1 R2 Desenvolvendo a fórmula anterior, o valor de RP pode ser obtido da seguinte maneira: R1 x R2 RP = ------------R1 + R2 Esta fórmula é denominada de fórmula da soma-produto. 2,2 kΩ x 3,3 kΩ 7,26 x 106 RP = ------------------------ = --------------2,2 kΩ + 3,3 kΩ 5,5 x 103 RP = 1,32 kΩ O valor de RP é sempre menor do que a menor resistência dos resistores associados de um circuito paralelo. 2.1 CONDUTÂNCIA 2 Se a associação paralelo tiver mais do que dois resistores, a fórmula expandida da associação será: 1 1 1 1 ------- = ------- + ------- + ------RP R1 R2 R3 Esta fórmula pode ser utilizada para quaisquer número de resistores conectados em paralelo. O melhor procedimento para determinarmos a resistência equivalente consiste em usar o método da condutância. A condutância é o inverso da resistência. Um resistor com um alto valor de resistência, tal como 2 MΩ, é muito mal condutor de eletricidade e sua condutância é extremamente baixa. A condutância se representa com a letra G e é calculada fazendo: 1 G = -----R A unidade de condutância é o Siemens e é representada pela letra S. O resistor de 1,2 kΩ na Figura 2(a) possuirá uma condutância de: 1 1 G = ---------- = ------------ = 0,833 x 10-3 Siemens ou G = 833 x 10-6 S 1,2 kΩ 1.200Ω ou G = 833 µS Figura 2(a) A fórmula da resistência equivalente para RP pode ser mudada para a seguinte fórmula de condutância. GP = G1 + G2 + G3 1 1 1 GP = ------ + ------ + -----R1 R2 R3 ou 1 1 1 GP = ---------- + ---------- + ---------1,2 kΩ 1,5 kΩ 2,2 kΩ GP = 833 x 10-6 S + 667 x 10-6 S + 455 x 10-6 S GP = 1.955 x 10-6 S 3 Podemos observar que o resistor com o menor valor de resistência de 1,2 kΩ é o melhor condutor com o maior valor de condutância. Sabemos que: 1 GP = -----RP ou 1 RP = -----GP A resistência equivalente RP é: 1 1 RP = ------ = -------------------- = 511 Ω GP 1.955 x 10-6 S Na Figura 2(b) é mostrado o circuito equivalente. Figura 2(b) Agora estamos preparados para começar as atividades de aprendizagem no laboratório em Associação paralelo em resistores. Referência: EB – 101 – Circuitos de Corrente Contínua I – DEGEM SYSTEMS (Antecedentes Teóricos) Apostila traduzida pelo Professor Carlos Henrique Faria 4