Circuitos de Corrente Contínua em Série

Um circuito em série caracteriza-se pela existência de um único caminho para o fluxo de corrente elétrica, que percorre todos os componentes sequencialmente, do terminal negativo ao positivo da fonte de alimentação. Este tipo de circuito é considerado a forma mais simples de configuração elétrica, servindo como base para combinações mais complexas.

Componentes Básicos

Os elementos básicos de um circuito em série incluem:

• Uma fonte de força (como uma bateria).
• Um condutor (fio).
• Uma carga resistiva (resistor).

Em aplicações práticas, podem ser adicionados dispositivos de controle, como interruptores, e dispositivos de segurança, como fusíveis. Assim, o circuito típico contém cinco componentes: bateria, condutor, resistor, interruptor e fusível.

Características Principais

1. Fluidez Uniforme de Corrente

A corrente elétrica é constante em todos os pontos do circuito, independentemente do número de resistores ou componentes presentes. Isso ocorre porque não há ramificações no caminho condutivo:

IT = I1 = I2 = ... = In

2. Soma das Resistências

A resistência total (RT) em um circuito em série é a soma das resistências individuais:

RT = R1 + R2 + ... + Rn

3. Lei de Ohm Aplicada

A corrente pode ser calculada pela relação:

I = E / RT

Onde E é a tensão total da fonte e RT a resistência total.

Exemplo Prático

Em um circuito com dois resistores de 5 Ω e 10 Ω, conectados a uma bateria de 30 V:

• RT = 5 Ω + 10 Ω = 15 Ω
• Corrente total: I = E / RT = 30 / 15 = 2 A
• Queda de tensão em cada resistor:
  • Para R1: V1 = I × R1 = 2 × 5 = 10 V
  • Para R2: V2 = I × R2 = 2 × 10 = 20 V
• A soma das quedas de tensão é igual à tensão da bateria: VT = V1 + V2 = 30 V.

Efeito das Alterações em Resistência ou Tensão

• Quando a resistência total aumenta, a corrente diminui proporcionalmente.
• A duplicação da tensão, mantendo a resistência constante, dobra o valor da corrente.

Queda de Tensão

Cada componente resistivo contribui para uma queda de tensão proporcional à sua resistência. A soma dessas quedas é sempre igual à tensão total fornecida pela fonte:

ET = E1 + E2 + ... + En

A simplicidade dos circuitos em série os torna ideais para entender conceitos fundamentais, como a relação entre resistência, corrente e tensão. Contudo, sua dependência de um único caminho para a corrente é uma limitação prática, já que a falha de um componente interrompe todo o circuito.