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ASSOCIAÇAO DE RESISTORES EM PARALELO

 

31/12/2010

Autor e Coautor(es)
DANIEL RODRIGUES VENTURA
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VICOSA - MG COL DE APLICACAO DA UFV - COLUNI

Edson Luís Nunes, José Marcelo Gomes, José Ângelo de Faria

Estrutura Curricular
Modalidade / Nível de Ensino Componente Curricular Tema
Educação Profissional Controle e Processos Industriais Técnico em Eletrônica
Educação Profissional Controle e Processos Industriais Técnico em Eletroeletrônica
Ensino Fundamental Final Ciências Naturais Tecnologia e sociedade
Ensino Médio Física Equipamentos elétricos e telecomunicações
Educação Profissional Controle e Processos Industriais Técnico em Eletrotécnica
Educação Profissional Controle e Processos Industriais Técnico em Eletromecânica
Dados da Aula
O que o aluno poderá aprender com esta aula
  • Como são associados os resistores em paralelo.
  • Como determinar a resistência equivalente em uma associação em paralelo.
  • Como calcular a corrente que atravessa resistores em paralelo e suas tensões.
Duração das atividades
100 min
Conhecimentos prévios trabalhados pelo professor com o aluno
  • O que são os resistores.
  • 1a Lei de Ohm.
  • Corrente elétrica.
Estratégias e recursos da aula

Atividade 1 – Estudo de Resistores em Paralelo

Figura 1. Três resistores ligados em paralelo na mesma fonte geradora, ou seja, na mesma bateria, os três estão numa diferença de potencial (ddp) de 12V. Os três, embora sejam resistores distintos, eles estão ligados numa mesma ddp, o que faz com que o de maior resistência seja atravessado por uma corrente menor.
Imagem obtida no endereço:    http://geocities.ws/saladefisica8/eletrodinamica/paralelo40.gif    


Após o estudo do texto, os alunos deverão apresentar os resultados para as seguintes questões, em forma de debate, onde um dos alunos será o mediador.

Questões que nortearão o debate:   

  1. Numa associação em paralelo de resistores, como eles ficam dispostos?
    Resposta esperada: Numa associação em paralelo, eles são dispostos um ao lado do outro, como apresentado na figura 1.

  2. Numa associação em paralelo de resistores, o que os resistores sempre têm em comum?
    Resposta esperada: Numa associação em paralelo, os resistores têm em comum a ddp, na associação representada na figura 1, todos estão entre os terminais da bateria, eles estão sob mesma tensão de 12 V.

  3. Qual é a relação entre a diferença de potencial em cada um dos resistores de uma associação em paralelo de três resistores, R1, R2 e R3, da figura 1?
    Resposta esperada: A diferença de potencial total U é mesma para todos eles.

  4. Compare as correntes nos resistores de uma associação em paralelo dos três resistores, R1, R2 e R3, da figura 1?
    Resposta esperada: Como todos os resistores estão entre mesma ddp, de acordo com a Lei de Ohm, estuda na aula
    http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnicaAula.html?aula=23260, aquele que tiver maior resistência, será atravessado por um corrente menor e vice versa. 

  5. Numa associação em paralelo como se calcula a resistência equivalente da associação?
    Resposta esperada: O inverso da resistência equivalente é igual a soma dos inversos das resistências dos resistores que foram colocados em paralelo.

  6. Crie uma associação de resistores em paralelo e apresente o resultado do grupo aos demais alunos da sala.

   
Atividade 2 – Construindo uma Associação de Resistores em Paralelo.

  • Nesta atividade será exibido um filme de menos de 2 minutos de  circuito em paralelo e um desafio simples é proposto para os grupos.
  • Exiba o filme “Circuitos em paralelo” que pode ser acessado no endereço: http://www.youtube.com/watch?v=omrGGz5B9mM&feature=related   ·          
  • Após a exibição do filme divida a turma em grupos, para que resolvam o seguinte desafio.

Desafio:   

Um aluno quer iluminar uma árvore de Natal e tem 10 lâmpadas com seus respectivos soquetes, fios, conectores e uma chave que será usada para acender toda as lâmpadas simultaneamente. A árvore está localizada longe da rede elétrica e como fonte de energia será usado quatro baterias em paralelo que fornecem ao circuito uma ddp de 12,0 Volts. Cada uma das lâmpadas que ele dispõe, funciona com seu brilho normal quando ligada em 12 Volts. Como ele deverá ligar estas lâmpadas à tomada? Os alunos devem usar recursos como desenhos e explicações para demonstrar para a turma a solução dada para este desafio.

Solução esperada:

As 10 lâmpadas devem ser conectadas em paralelo, pois assim cada uma estará com uma ddp de 12 Volts. Esta voltagem será a fornecida pelas baterias, a chave deve ser ligada em série com todas as lâmpadas.     

Atividade 3. Realizando Simulação com Recursos Educacionais Para Estudar Associação em Paralelo de Resistores

Nesta atividade serão realizadas simulações com o recurso educacional "Lampadas e mais lâmpadas"que pode ser acessado em:
  http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/bitstream/handle/mec/10641/open/file/circuito2.swf?sequence=1        

Lâmpadas e mais lâmpadas 

Figura 2. Ilustração do recurso do banco de objetos educacionais do MEC, Lâmpadas e mais Lâmpadas que será usado na simulação de associação em paralelo de resistores. Imagem obtida do endereço: http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/bitstream/handle/mec/10641/open/file/circuito2.swf?sequence=1 

Simulando resistores em paralelo.

  1. Acesse o recurso http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/bitstream/handle/mec/10641/open/file/circuito2.swf?sequence=1 

  2. Vá até a um laboratório de informática, distribua os alunos nos computadores e peça que sigam os passos dos itens seguintes. O recurso pode ser baixado e instalado nos computadores, sem a necessidade de uma conexão a rede. Caso não disponha de uma sala de informática, o recurso pode ser projetado e cada grupo nomeia um dos alunos para executar as ações, assessorado pelos componentes do seu grupo.

  3. O que deve ser feito para adicionar ou retirar as lâmpadas e para abrir e fechar as chaves?
    Resposta esperada: Para adicionar as lâmpadas, basta clicar sobre os espaços Li, da respectiva lâmpada e para acionar as chaves também.

  4. Coloque no recurso, lâmpadas L3 e L4 e acione as chave ch1 e ch2, qual o valor que se tem para a resistência do circuito?
    Resposta esperada: A resistência obtida vale 240 Ohms que é a metade de uma delas. Quando dois resistores de mesmo valor são dispostos em paralelo, a resistência equivalente deles é igual a metade de um deles.

  5. Coloque no recurso lâmpadas L3, L4 e L5 e acione as chave ch1, ch2 e ch3, qual o valor que se tem para a resistência do circuito?
    Resposta esperada: A resistência obtida vale 160 Ohms que é a um terço de uma delas. Quando três resistores de mesmo valor são dispostos em paralelo, a resistência equivalente deles é um terço de um deles.

  6. Abrindo qualquer uma das chaves na situação descrita no item 5 , mantendo as outras fechadas, qual o valor que se tem para a resistência do circuito?
    Resposta esperada: A resistência obtida valerá sempre 240 Ohms que é o valor encontrado para dois resistores em paralelo no item 4.

  7. O que você observou sobre as resistências obtidas quando se adicionava mais lâmpadas (resistores) em paralelo?
    Resposta esperada: A resistência obtida diminuía. A resistência equivalente de resistores em paralelos é sempre menor que a menor entre elas.

  8. Qual a regra para encontrar o valor resistência equivalente dos resistores colocados em paralelo?
    Resposta esperada: O inverso da resistência obtida é igual a soma dos inversos dos valores de cada resistência associada em paralelo.

  9. Os grupos apresentarão os resultados encontrados para os itens 4 ao 8 desta atividade.
Recursos Educacionais
Nome Tipo
Recursos Complementares

Aplicações sobre associação em paralelo de resistores:
http://geocities.ws/saladefisica8/eletrodinamica/paralelo.html 

Aula de associação em paralelo:
http://www.youtube.com/watch?v=5xGH1i2ke8k&feature=related 

Avaliação

Ao estudar associação em paralelo o aluno deverá ser capaz de:

  • Associar resistores em paralelo.
  • Saber determinar a restência equivalente de uma associação de resistores ligados em paralelo.
  • Compreender como é a corrente em cada ramo do circuito com  resistores ligados em paralelo e suas tensões.
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