Circuito em série

Explicamos o que é um circuito em série, suas características, como é feito e damos vários exemplos

A figura mostra um circuito de séries muito simples, que consiste em duas baterias da série para fornecer a energia, duas lâmpadas, uma e depois conectadas do outro e um interruptor para ligar e desligar o circuito à vontade. Um amperímetro é intercalado para medir o valor da corrente

O que é um circuito da série?

Em um circuito em série Cada elemento está conectado ao próximo através de um único ponto de conexão, para que a corrente tenha apenas um caminho único para fluir.

Um circuito elétrico contém basicamente três componentes: um gerador de tensão ou corrente, um ou mais elementos recebidos (resistência, capacitores, indutores, diodos e mais) e fios condutores para que a corrente possa circular de um elemento para o próximo.

Além disso, um elemento de controle é adicionado, geralmente um interruptor, que serve para ligar e desligar o circuito e um elemento de proteção, como um fusível, que abre o circuito quando a intensidade da corrente é maior que um certo valor estipulado, evitando danos aos componentes.

Em um circuito em série, o interruptor e o fusível podem ser localizados em qualquer posição.

Características de a circuito em série

-O caminho que segue a corrente através do circuito é único e a intensidade de corrente em cada elemento é a mesma.

-Os fios que se conectam aos elementos do circuito não oferecem resistência atual.

-Se os destinatários forem resistências, quanto maior o número de elementos conectados, menor a intensidade da corrente que sai da bateria. Como a tensão do gerador é distribuída entre toda a resistência, há menos tensão em cada um deles.

Esquema de um circuito de três resistências em série com uma bateria de 9 V. Na resistência 3, há um voltímetro paralelo, para medir a queda de tensão nessa resistência. Fonte: f. Zapata.

-Os elementos do circuito da série não são independentes. Como a corrente que passa por eles é a mesma que sai da bateria, os elementos funcionam de uma só vez ou nenhum funciona.

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-Como a corrente só é capaz de fluir em um caminho fechado, se um dos elementos do circuito for danificado, o circuito está aberto e parar de funcionar.

Receptores e baterias em série

Na análise do circuito da série, às vezes é conveniente reduzir os elementos semelhantes aos que produzem o mesmo efeito. Este é o elemento equivalente.

Ao conectar n resistores r_Yo ou indutores l_Yo em série, a resistência equivalente r_Eq e a indutância equivalente l_Eq Eles são, respectivamente:

Nos dois casos, o elemento equivalente é maior que cada um dos elementos da conexão serial. Nos indutores, o efeito da indutância mútua entre eles deve.

Se são capacitores em série, a capacitância equivalente é calculada pela soma do recíproco ou inverso de cada capacitância individual. Então, a capacidade equivalente C_Eq É calculado investindo o resultado da soma feita:

A capacitância equivalente de uma série é menor que a capacitância dos elementos participantes.

O gráfico mostra a conexão serial de diferentes elementos:

Conexão de resistências, capacitores e indutâncias em série. Fonte: f. Zapata.

As baterias também podem ser conectadas em série, como mostrado na figura a seguir, conectando o pólo positivo de um com o negativo do seguinte. A tensão resultante é a soma das tensões de cada.

1 sequência de baterias de 1.Série de 5 V conectada, para uma tensão equivalente a 6 V. Fonte: f. Zapata.

Como fazer um circuito em série?

Quando você deseja projetar o protótipo de um circuito em série, é conveniente usar um tablet conhecido como Placa proto. Isso consiste em uma placa plástica com pequenos orifícios onde os terminais de cada elemento estão conectados.

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Por sua vez, esses orifícios são interconectados pela face inferior uma da outra, com linhas de cobre dispostas em linhas em dois grupos. Um deles vai ao longo do quadro e o outro é transversal para o mesmo. Todos os pontos conectados à mesma linha estão no mesmo potencial elétrico.

Levando isso em consideração, os elementos dos elementos se conectarão aos pontos que correspondem eletricamente àqueles que aparecem no esquema de circuito.

A imagem a seguir mostra a montagem no proto da placa do circuito cujo esquema está acima, na seção das características.

Três resistências conectadas em série em um proto da placa e alimentadas com uma bateria de 9 V. Essa tensão é dividida pelas três resistências, formando um divisor de tensão. Um voltímetro é conectado paralelo a cada resistência para medir a respectiva queda de tensão. Fonte: Wikimedia Commons.

Medição de tensão ou tensão

Depois que o circuito é construído, sua operação é corroborada medindo os valores de tensão (a tensão) e a corrente em cada um de seus elementos.

A tensão é medida através de um multímetro no modo de voltímetro CC ou CA, se a fonte for direta ou alternativa, respectivamente, e se conectar em paralelo ao elemento cuja tensão é desejada medir.

Medição atual

Quando a corrente é medida, o multímetro é colocado no modo de amperímetro CC ou CA, dependendo se a corrente é direta ou alternativa, respectivamente.

Em seguida, ele se conecta em série com um dos elementos do circuito, para os quais você deve abrir isso e inserir as pontas do dispositivo entre os dois pontos, de modo que a corrente atravessa o amperímetro.

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Exemplos de circuito serial

Alguns dos circuitos de uso mais frequentes da eletrônica são: o divisor de tensão baseado na resistência, o circuito RC em série e o circuito RLC em série em série.

Divisor de tensão

O divisor de tensão baseado em resistência é um circuito que consiste em duas (ou mais) resistências colocadas em série, através da qual uma corrente circula.

Se o circuito consistir em duas resistência igual, a queda de tensão é a mesma e igual à metade da tensão entre o início do primeiro e o final do segundo.

Pelo contrário, se as duas resistências forem diferentes, a tensão em cada um é proporcional à mesma.

Em uma dada resistência, a tensão é seu valor em ohms divididos pela resistência equivalente e multiplicada pela tensão aplicada às extremidades do conjunto.

Circuitos RC em série

É geralmente usado em sistemas de áudio, a fim de separar altas frequências de baixas frequências. Também é usado em rádios de amplitude modulados para separar o sinal de som do sinal do portador de frequência, o que é muito maior.

Como o nome indica, este circuito simples consiste em uma resistência r seguida por um condensador C. A resistência e saída do condensador se conectam a um sinal elétrico que pode conter muitas frequências.

Em altas frequências, o capacitor ou capacitor tende a se comportar como um curto -circuito, enquanto em baixas frequências é como um circuito aberto. Devido a essa peculiaridade, os terminais às extremidades do capacitor dão um sinal de baixa frequência que, no caso de áudio, alimenta os falantes graves ou baixos.

Circuito RLC em série

É um circuito ressonante, amplamente utilizado em rádios para ajustar a estação cuja frequência transportadora se assemelha à frequência de ressonância do circuito. Isso é calculado como:

Onde ω é a frequência, l é indutância e c a capacitância.

Variando o valor da capacitância com um botão, é possível sintonizar em cada uma das estações de espectro de rádio.