Quando conectados em série, os componentes são organizados um após o outro, como vagões de trem. A bateria conduz a corrente através do circuito em série, que é um circuito fechado, portanto, a corrente deve ser a mesma em cada resistor.
Pense na bateria como uma estação de bombeamento, a corrente como água e os resistores como casas. Este circuito é como um bairro onde a água é bombeada sequencialmente por todas as casas até finalmente retornar à estação de bombeamento. Nesse caso, a mesma quantidade de água deve fluir por cada casa.
A lei de Ohm relaciona tensão, corrente e resistência e pode ser expressa como:
V = IR
Onde:
V = Tensão em um resistor
I = Corrente através do resistor
R = Resistência
Se a corrente for a mesma em todos os resistores em série, a lei de Ohm indica que a tensão em um componente individual pode variar, dependendo de sua resistência.
O que é uma conexão paralela?
Em contraste, em um circuito paralelo, resistores ou dispositivos são conectados como degraus de uma escada. Um circuito paralelo é como um bairro onde cada casa está em seu próprio ramal da linha de água e pode puxar uma quantidade diferente de água sem afetar as outras.
A lei de Ohm, expressa para calcular a corrente, é:I = V / R. Quando resistores paralelos são conectados a uma fonte de tensão, cada componente tem a mesma tensão, mas pode consumir corrente diferente, novamente dependendo da resistência individual.
Calculando séries e resistências equivalentes paralelas
Uma coleção em série de resistores R1, R2, R3,... é equivalente a um único resistor, Rs, igual à soma de todas as resistências:
R_s = R_1 + R_2 + R_3 +.. .
Como resultado, inserir um resistor em um circuito em série sempre aumenta a resistência equivalente.
Resistores R1, R2, R3,... em paralelo também atuam como um único resistor, mas o cálculo da resistência equivalente Rp é mais complicado, dado por:
\ frac {1} {R_s} = \ frac {1} {R_1} + \ frac {1} {R_2} + \ frac {1} {R_3} + ...
Adicionar um resistor em paralelo a um circuito semprediminuia resistência equivalente. Essa relação tem implicações interessantes na determinação das desvantagens ou vantagens de um circuito paralelo.
Vantagens de uma conexão paralela
As desvantagens ou vantagens de uma combinação paralela de elementos depende da situação. Casas, por exemplo, são conectadas para que dispositivos elétricos possam ser usados em paralelo. Quando uma geladeira é ligada a uma tomada de cozinha, ela consome eletricidade sem afetar a voltagem ou corrente no resto da casa - e, portanto, não afeta o funcionamento de qualquer outro aparelho. Esta é uma das vantagens de uma conexão paralela.
As lâmpadas de uma série de luzes de Natal modernas também são conectadas em paralelo. Se uma lâmpada queimar, torna-se um circuito aberto que não afeta as outras lâmpadas. O resto da corda permanece iluminado. Como a única lâmpada escura é imediatamente óbvia, ela pode ser facilmente encontrada e substituída - novamente uma vantagem de um circuito paralelo.
Luzes de natal antigas foram conectadas em série, e uma lâmpada queimada interrompeu a corrente por toda a corda, desligando todas as luzes. Imagine como seria difícil encontrar uma lâmpada estragada!
A desvantagem de uma conexão paralela se torna aparente com um curto-circuito, como quando alguém bloqueia um fio entre os dois contatos de uma tomada elétrica. Um curto-circuito tem uma resistência muito baixa, o que, por sua vez, faz com que a corrente no circuito aumente tremendamente, e bang! Voam faíscas e a fiação aquece, podendo causar incêndio.
Felizmente, o fusível queima e torna-se um circuito aberto. Por estar em série com a fiação, o fusível faz seu trabalho e interrompe o fluxo de corrente antes que qualquer coisa possa ser danificada.