Associação de Resistores– Fisica Curiosa 2024

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Os resistores são componentes eletrônicos fundamentais que desempenham um papel vital em inúmeros dispositivos eletrônicos e circuitos. Eles são responsáveis por controlar a corrente elétrica e a tensão em um circuito, permitindo que os engenheiros e projetistas alcancem os resultados desejados. A associação de resistores é uma técnica essencial que envolve a conexão de vários resistores em diferentes configurações para atingir valores de resistência específicos e alcançar os objetivos de projeto. Neste artigo, exploraremos os principais tipos de associação de resistores, como a série, paralelo e a associação mista, juntamente com suas aplicações práticas e os cálculos envolvidos.

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Associação em Série

A associação de resistores em série é uma configuração fundamental na eletrônica, onde os resistores são conectados em um único caminho sequencial, de forma que a corrente elétrica flui através de cada resistor em sucessão. Essa disposição resulta em uma corrente elétrica constante que passa por cada resistor, e a tensão total é dividida igualmente entre eles.

A resistência total ( $R_{total}$ ) em uma associação em série é a soma das resistências individuais ( $R_{1}$ , $R_{2}$ , $R_{3}$ , etc.):

$R_{total} = R_{1} + R_{2} + R_{3} + ... + R_{n}$

Uma característica importante da associação em série é que a corrente elétrica é a mesma em todos os resistores, enquanto a tensão total é a soma das tensões em cada resistor. Isso a torna útil em aplicações onde é necessário dividir a tensão uniformemente, mas aumentar a resistência total do circuito.

Aplicações da Associação em Série:

Divisores de Tensão: A associação em série é comumente usada em divisores de tensão, onde a tensão de entrada é dividida entre dois resistores para obter uma tensão de saída desejada.
Sensores de Temperatura: Em sensores de temperatura, como termistores, a resistência varia com a temperatura, e os resistores podem ser associados em série para criar uma relação linear entre a temperatura e a tensão.
Eletrônica de Áudio: Circuitos de áudio frequentemente usam associação em série para controlar a equalização e o volume.

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Associação em Paralelo

Na associação de resistores em paralelo, os resistores são conectados de forma que ambos os extremos de cada resistor estejam conectados a pontos comuns, criando vários caminhos para a corrente elétrica fluir. Nessa configuração, a corrente total é dividida entre os resistores, e a tensão é a mesma em todos eles.

A resistência total ( $R_{total}$ ) em uma associação em paralelo é calculada de forma inversamente proporcional às resistências individuais ( $R_{1}$ , $R_{2}$ , $R_{3}$ .. etc.

$\frac{1}{R_{total}} = \frac{1}{R_{1}} + \frac{1}{R_{2}} + \frac{1}{R_{3}}+ .... + \frac{1}{R_{n}}$

Uma das principais características da associação em paralelo é a capacidade de manter uma tensão constante, independentemente das mudanças na resistência. Isso é útil em aplicações onde a corrente precisa ser dividida entre vários componentes, mantendo uma tensão constante em cada um deles.

Aplicações da Associação em Paralelo:

Alimentação de Componentes Eletrônicos: Em uma placa de circuito, vários componentes eletrônicos, como resistores, LEDs e capacitores, podem ser conectados em paralelo à mesma fonte de alimentação.
Baterias Recarregáveis: As células de bateria em dispositivos eletrônicos, como laptops e smartphones, são frequentemente conectadas em paralelo para aumentar a capacidade de armazenamento de energia.
Divisores de Corrente: Os divisores de corrente, que permitem a divisão da corrente elétrica entre diferentes componentes, são frequentemente configurados em paralelo.

Associação Mista

Ilustração de um circuito de resistores misto

A associação mista é uma combinação de resistores em série e paralelo em um único circuito. Essa configuração é usada para projetar circuitos complexos que atendam a requisitos específicos de resistência e corrente em diferentes partes do circuito. Ao resolver um circuito de associação mista, a estratégia mais comum é dividir o circuito em partes em série e paralelo, resolver cada parte separadamente e, em seguida, calcular a resistência total do circuito combinando os resultados das partes.

Aplicações da Associação Mista:

Circuitos de Controle de Motores: A associação mista é comum em circuitos de controle de motores, onde é necessário controlar tanto a corrente quanto a tensão para diferentes componentes.
Filtros Passivos: Em eletrônica de áudio, a associação de resistores em série e paralelo é usada para projetar filtros passivos que atenuam ou reforçam certas frequências, proporcionando a capacidade de ajustar as características sonoras.
Circuitos de Iluminação em Residências: A associação mista pode ser usada para criar circuitos de iluminação em residências, onde diferentes lâmpadas ou LEDs têm resistências variadas e devem ser controlados em diferentes partes do circuito.

Associação de Resistores e o Código de Cores: Entendendo os Valores das Resistências

Para entender completamente como os resistores são usados em eletrônica, é crucial compreender não apenas os tipos de associações de resistores, mas também como determinar o valor de resistência de um resistor em um circuito. Isso é feito por meio do código de cores, um sistema que utiliza cores para representar os valores e tolerâncias dos resistores. Neste artigo, além de explorar os tipos de associação de resistores, discutiremos o código de cores e como ele é usado para identificar o valor de resistência de um resistor.

O Código de Cores para Resistores

Os resistores são geralmente marcados com faixas de cores que representam valores numéricos e tolerâncias. Essas faixas de cores são impressas na superfície do resistor e seguem um padrão estabelecido internacionalmente. O código de cores é composto por três a cinco faixas coloridas, cada uma delas representando um dígito numérico. As cores são atribuídas a valores numéricos de 0 a 9, e cada cor representa um número específico.

As faixas coloridas no resistor são organizadas da seguinte forma:

Primeira faixa: Representa o primeiro dígito do valor da resistência.
Segunda faixa: Representa o segundo dígito do valor da resistência.
Terceira faixa: Indica o fator de multiplicação (potência de dez) que deve ser aplicado aos dois primeiros dígitos.
Quarta faixa (se presente): Representa a tolerância do resistor, ou seja, o quão próximo o valor real da resistência pode estar do valor nominal.

Valores Numéricos Atribuídos às Cores

A associação de valores numéricos às cores no código de cores dos resistores segue um padrão internacionalmente aceito. Aqui estão os valores atribuídos a cada cor:

Preto: 0
Marrom: 1
Vermelho: 2
Laranja: 3
Amarelo: 4
Verde: 5
Azul: 6
Violeta: 7
Cinza: 8
Branco: 9

Exemplo de Leitura de Código de Cores

Para ilustrar como o código de cores funciona, considere um resistor com as seguintes faixas de cores: marrom, preto, vermelho, dourado. Vamos interpretar o valor de resistência com base nessas cores:

Primeira faixa (marrom): Representa o primeiro dígito, que é 1.
Segunda faixa (preto): Representa o segundo dígito, que é 0.
Terceira faixa (vermelho): Indica o fator de multiplicação. No código de cores, o vermelho corresponde a 100. Portanto, multiplicamos os dois primeiros dígitos (10) por 100, o que nos dá um valor de resistência de 1000 ohms, ou 1 kiloohm (1 kΩ).
Quarta faixa (dourado): Representa a tolerância. No código de cores, dourado corresponde a uma tolerância de +/- 5%.

Isso significa que o valor real da resistência pode variar até 5% em relação ao valor nominal de 1 kΩ.

A Importância do Código de Cores na Eletrônica

O código de cores é uma ferramenta fundamental na eletrônica, pois permite que engenheiros e técnicos identifiquem rapidamente os valores dos resistores e, assim, projetem e solucionem problemas de circuitos de forma eficaz. Além disso, o código de cores é uma linguagem universal, facilitando a comunicação e o uso de resistores em todo o mundo.

Código de Cores para Tolerância

Além das faixas que representam os dígitos numéricos e o fator de multiplicação, a última faixa do resistor representa a tolerância. As cores comuns usadas para representar a tolerância são as seguintes:

Prata: +/- 10%
Dourado: +/- 5%
Vermelho: +/- 2%
Marrom: +/- 1%
Nenhuma cor (resistor todo de uma cor): +/- 20%

Essas faixas de tolerância indicam o quão próximo o valor real da resistência do resistor pode estar do valor nominal. Por exemplo, um resistor com uma faixa de tolerância dourada de +/- 5% terá seu valor real dentro de 5% do valor nominal especificado pelas faixas de cores.

Conclusão

A compreensão dos diferentes tipos de associação de resistores é fundamental para projetar e analisar circuitos eletrônicos de forma eficaz. A associação em série, que soma as resistências, é útil para aumentar a resistência total, enquanto a associação em paralelo, que calcula inversamente as resistências, é útil para dividir a corrente entre os resistores. A associação mista permite a criação de circuitos complexos que atendam a uma variedade de requisitos de engenharia. Portanto, ao projetar e solucionar problemas em eletrônica e engenharia elétrica, é crucial escolher a configuração correta de associação de resistores para atender às necessidades específicas do circuito.

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