Vantagens e desvantagens dos circuitos em série e em paralelo

Circuitos em série e em paralelo possuem vantagens distintas

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Circuitos elétricos transportam eletricidade de uma fonte até o aparelho que a usa, como uma lâmpada ou uma caixa de som. Alguns componentes comuns dos circuitos são: fontes de energia, resistores e interruptores. Cada componente tem uma função particular e a executa de maneira diferente dependendo da maneira como ele está ligado ao circuito: em série ou em paralelo. Ligar os componentes em série significa ligá-los a um único trecho contínuo de fio, enquanto ligá-los em paralelo significa que o fio se bifurca e os componentes são colocados lado a lado em trechos paralelos do fio.

Fornecedores de energia (baterias) em série vs em paralelo

Fornecedores de energia em circuitos, normalmente baterias, criam uma diferença de tensão ao longo do circuito que impulsiona a corrente elétrica. Quanto maior a diferença de voltagem, maior a corrente elétrica. As baterias podem fornecer essa tensão apenas por um período limitado. Ligar as baterias em série umas com as outras em um circuito aumenta a tensão total aplicada ao longo do circuito. Por exemplo, três baterias de 5 volts ligadas em série criarão uma tensão de 15 volts. A corrente dentro do circuito aumentará de maneira proporcional. Baterias ligadas em paralelo não somam suas tensões, mas suas capacitâncias se somam. Isso significa que se uma bateria de 5 volts abasteceria um circuito por duas horas, duas baterias de 5 volts ligadas em paralelo podem abastecer o circuito por quatro horas, mas ainda aplicando uma tensão de 5 volts ao circuito.

Resistores em série vs em paralelo

Resistores limitam a corrente que um circuito transporta para um aparelho usando o potencial elétrico. Isso é útil quando uma bateria pode fornecer mais corrente do que o necessário para o aparelho utilizando-a. A resistência de um resistor é medida em Ohms. Assim como fornecedores de energia, resistores ligados em série somam suas resisências. Três resistores de 2 Ohms ligados em série fornecem 6 Ohms de resistência ao longo do circuito. Nos resistores em paralelo, a soma do inverso das resistências é o inverso da resistência equivalente fornecida por eles, que normalmente é menor que a do menor resistor. A resistência total de três resistores de 2 Ohms ligados em paralelo pode ser expresso como:

Resistência Total = 1 / (½ + ½ + ½) = 0.67 Ohm

Interruptores em série vs em paralelo

Interruptores controlam quando a corrente flui pelo circuito. Interruptores fechados permitem que a corrente flua, enquanto interruptores abertos rompem o circuito e param o fluxo da corrente. Quando interruptores estão ligados em série, apenas um deles precisa estar aberto para interromper a corrente elétrica. Isso pode ser útil quando você trabalha com um circuito longo e deseja desligá-lo ou ligá-lo em lugares diferentes, como quando múltiplos interruptores controlam a lâmpada no centro da sala. Quando eles são ligados em paralelo, todos precisam estar abertos para parar completamento fluxo da corrente para o circuito, mas combinações diferentes de interruptores abertos e fechados em circuitos paralelos podem redirecionar a corrente para componentes específicos – como resistores, dispositivos e baterias – dentro do circuito.

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