Resistência em Série Explicada
Resistência em série refere-se à disposição de resistores individuais de ponta a ponta em um circuito, de modo que a corrente flua através de cada resistor. Nesta configuração, a resistência total (R) do circuito é igual à soma das resistências individuais, também conhecida como a R equivalente.
Para calcular o R total em um circuito em série, as resistências individuais de cada resistor são somadas. A fórmula para calcular a resistência equivalente em uma conexão em série é Rtotal = R1 + R2 + R3 + ..., onde R1, R2, R3, etc., representam as resistências individuais de cada resistor no circuito.
A lei de Ohm também se aplica a circuitos em série, onde a corrente através de cada resistor é a mesma, mas a tensão através de cada resistor é proporcional ao seu R. A tensão total através da combinação em série de resistores é igual à soma das quedas de tensão através de cada resistor.
É importante notar que o R total em um circuito em série é sempre maior que a resistência de qualquer resistor individual no circuito devido ao efeito cumulativo de cada R do resistor.
Por outro lado, resistores conectados em paralelo resultam em um circuito em paralelo. A R equivalente de um circuito em paralelo é calculada de forma diferente de uma conexão em série. Em vez de somar as resistências individuais, os recíprocos de cada R são somados, e o valor resultante é invertido para obter a resistência equivalente.
R em Série - Paralelo
Quando você coloca R-I-S, seus valores ohmicos somam-se aritmeticamente para atingir o total (ou neto) R.
Podemos conectar uma série de resistores (igual à soma das resistências individuais de um circuito em paralelo), todos com valores ohmicos idênticos, em conjuntos paralelos de redes em série ou conjuntos em série de redes em paralelo. Quando fazemos qualquer uma dessas coisas, obtemos uma rede série-paralela que pode aumentar significativamente a capacidade total de manuseio de potência da rede em relação à capacidade de manuseio de potência de um único resistor em paralelo.
Fig. 4-14. Três resistores em série.
Às vezes, a R equivalente total única do circuito combinado em uma rede série-paralela é igual ao valor de qualquer um dos resistores. Isso sempre acontece se os ramos paralelos ou combinações paralelas dos componentes de conexão forem todos idênticos e estiverem arranjados em uma rede chamada matriz n-por-n (ou n x n). Isso significa que, quando n é um número inteiro, temos n conjuntos em série de n resistores conectados em paralelo, ou então temos n conjuntos em paralelo de n resistores conectados em série no circuito. Essas duas disposições produzem o mesmo resultado prático para circuitos elétricos.
Uma combinação de arrays de resistores em série-paralelo, todos com valores ohmicos e classificações de potência idênticas, terá n2 vezes a capacidade de manuseio de potência de qualquer resistor por si só. Por exemplo, uma matriz série-paralela 3 x 3 de resistores de 2 W pode lidar com até 32 x 2 = 9 x 2 = 18 W. Se tivermos uma matriz 10 x 10 de resistores de 1/2 W, então ela pode dissipar até 102 x 1/2 = 50 W. Multiplicamos a capacidade de manuseio de potência de cada resistor individual pelo número total de resistores na matriz.
O esquema descrito acima funciona se, e somente se, todos os resistores tiverem valores ohmicos idênticos de acordo com a lei de Ohm e classificações de dissipação de potência idênticas em termos de quedas de tensão totais quando a soma das quedas de tensão através de cada resistor. Se os resistores tiverem valores que diferem, mesmo um pouco, um dos componentes provavelmente desenhará mais corrente do que pode suportar, de modo que ele queimará, independentemente da fonte de tensão. Então, a distribuição de corrente na rede mudará ainda mais, aumentando a probabilidade de que um segundo resistor falhe, e talvez mais.
Se você precisar de um resistor que possa lidar com 50 W e uma certa conexão série-paralela da rede puder lidar com 75 W, isso está bem. Mas você não deve "arriscar" e esperar sair impune usando uma rede que só poderá lidar com 48 W na mesma aplicação. Você deve permitir alguma tolerância extra, digamos 10% acima da classificação mínima. Se você espera que a rede dissipe 50W, você deve construí-la para lidar com 55 W ou um pouco mais. Você não precisa usar "excesso", no entanto. Você desperdiçará recursos se juntar uma rede que possa lidar com 500W quando você apenas espera que ela lide com 50W—a menos que seja a única combinação conveniente que você possa fazer com os resistores disponíveis.
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