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Associações de resistores em série em paralelo

 

01/12/2009

Autor e Coautor(es)
Maritana Araujo Teixeira
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BELEM - PA E E E F M JARBAS PASSARINHO

Estrutura Curricular
Modalidade / Nível de Ensino Componente Curricular Tema
Ensino Médio Física Equipamentos elétricos e telecomunicações
Dados da Aula
O que o aluno poderá aprender com esta aula

Identificar associações de resistências em série e em paralelo
Calcular a resistência equivalente dessas associações
Identificar as divisões de corrente e tensão
Verificar as vantagens e desvantagens dessas associações

Duração das atividades
4 aulas de 45 min
Conhecimentos prévios trabalhados pelo professor com o aluno

Corrente

ddp

resistência

Lei de Ohm

Instalações elétricas

Estratégias e recursos da aula

AAMotivação/ introdução

Com uma semana de antecedência, o professor deverá pedir que seus alunos façam uma observação das instalações elétricas residenciais:

  • Faça uma observação de como a energia elétrica chega até a sua residência e de como ela é distribuída para os compartimentos. Represente a sua observação através de um desenho (destaque fios, tomadas, disjuntores, etc.). A entrega será feita na próxima aula.

Na semana seguinte (equivalente a 1ª e 2ª aulas), na sala de informática, o professor pedirá que os alunos deixem expostos seus desenhos para que todos possam observar (eles podem afixar os desenhos na parede ou no quadro, através de fita adesiva). Os possíveis comentários deverão ser deixados para um segundo momento.

Os estudantes serão, então, convidados para assistir aos seguintes vídeos (disponíveis no portal do professor):

Circuitos em Paralelo

Elementos em Série (Circuitos em Série)

Associação de Resistores

Após a exibição, os estudantes deverão fazer um breve momento de discussão entre eles mesmos sobre se eles conseguiram detectar alguma semelhança ou diferença entre os vídeos e as observações feitas na tarefa do desenho.

O professor deverá direcionar, então, a discussão no sentido de identificar qual o tipo de associação é mais utilizada nas instalações elétricas residenciais.

A pós a discussão, os estudantes deverão ser orientados pelo professor a utilizar o simulador disponível no portal do professor,

Resistências e mais resistências

Na 3ª aula (que deverá ocorrer após uma semana), os estudantes deverão se dirigir novamente  para a sala de informática, onde o professor fará uma síntese expositiva sobre os assuntos discutidos:

Um circuito pode ser formado por associações de componentes. As mais comuns são as associações de resistores em série e em paralelo.

Numa associação de resistores em série, um componente está ligado seguido do outro. Consequentemente, há um único caminho para a corrente elétrica percorrer, isto é, o valor da intensidade da corrente elétrica é o mesmo em cad ponto do circuito. A diferença de potencial da fonte de tensão, é dividida proporcionalmente para cada resistor, essa divisão, pode ser também chamada de queda de tensão. Num ciruito com n resistores teremos,

Utotal=U1+U2+U3+...+Un

aplicando a Lei de Ohm (U=R.I) teremos

Req.I=R1.I + R2.I + R3.I + ... + Rn.I onde a Req representa a resistência total ou equivalente do circuito

fazendo as devidas simplificações teremos:

Req = R1 + R2 + R3 + ...  + Rn

Numa associação em paralelo, cada equipamento está diretamente ligado a fonte de tensão. Dessa forma, a queda de tensão em cada resistor é a mesma da fonte. A corrente elétrica tem mais de um único caminho para percorrer, dividindo-se proporcionalmente em cada trecho contendo as resistências, de forma que, um circuito composto por n resistores, temos,

Itotal = I1 + I2 + I3 + ... + In

Aplicando-se a Lei de Ohm

U /Req = U/R1 = U/R2 + u /R3 + ... + U/Rn

fazendo as devidas simplificações

1/Req = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ... + 1/Rn

  • Vimos que um circuito cujos resitores estejam associados em série, quanto maior o número de resistores, maior o valor da resistência total ou equivalente do circuito. Diferentemente de uma associação em paralelo, cuja resistência equivalente é um valor sempre menor que o menor valor de resistência associado.
  • Numa associação de resistores em série, se um dos equipamentos for danificado, interrompendo o circuito, este deixará de funcionar. Já na associação em paralelo, dependendo de onde for a interrupção no circuito, este permanecerá funcionando, alterando apenas o valor da resistência equivalente e o valor da corrente elétrica em cada trecho do circuito.
Recursos Educacionais
Nome Tipo
Avaliação

A avaliação será feita pela participação dos estudantes nas discussões, pela produção dos desenhos e pela seguinte atividade final:

Os estudante deverão se agrupar (de acordo com o número de computadores e alunos) em trios ou em duplas. No programa Kolourpaint, eles deverão criar uma associação (em série ou em paralelo, por opção deles), com um número mínimo de dois resistores (os valores serão sugeridos por eles), determinar a resistência equivalente e calcular a corrente que passa por cada um dos resistores.

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