Tipos de Circuitos Elétricos

Para fazer uma corrente fluir por um condutor, é necessário manter uma diferença de potencial (pressão) entre os terminais do condutor. Em um circuito elétrico, essa diferença de potencial normalmente é gerada por uma bateria, um gerador ou um alternador. Para simplificação, usaremos uma bateria como fonte típica de pressão elétrica, também chamada de força eletromotriz (fem).

Um exemplo de circuito simples é mostrado na Figura 2-6, onde uma bateria serve como fonte de energia. Uma extremidade do circuito está conectada ao terminal positivo da bateria e a outra ao terminal negativo. Um interruptor é incorporado ao circuito para controlar a conexão da energia elétrica à unidade de carga, que pode ser uma lâmpada, um motor, um rádio ou qualquer outro dispositivo que use energia elétrica. Quando o interruptor do circuito está fechado, a corrente flui da bateria, atravessa o interruptor, passa pela carga e então retorna à bateria. A direção da corrente é do terminal negativo para o positivo da bateria. O circuito só opera quando há um caminho contínuo para a corrente fluir entre os terminais da bateria. Se o interruptor estiver aberto, o circuito é interrompido e para de funcionar.

Circuito em Série

Existem dois métodos gerais para conectar dispositivos em um sistema elétrico, ilustrados na Figura 2-7. No primeiro diagrama, vemos quatro lâmpadas conectadas em série. Em um circuito em série, há apenas um caminho para os elétrons. Toda a corrente deve passar através de cada unidade do circuito. Assim, se um dispositivo em um circuito em série queima ou se desconecta, todo o circuito para de conduzir corrente. Por exemplo, na Figura 2-7a, se a lâmpada 1 se desconectar, todas as outras lâmpadas do circuito também deixarão de funcionar.

Características de um Circuito em Série:

• A corrente que flui por uma parte do circuito passa por todas as partes do circuito.
• Se uma parte do circuito em série estiver desconectada (aberta), a corrente interromperá o circuito inteiro.

Circuito em Paralelo

Em um circuito em paralelo, existem dois ou mais caminhos para a corrente fluir. Em cada ramo do circuito paralelo, a corrente se divide, com apenas uma parte da corrente passando por cada caminho. Se um caminho estiver aberto, os outros ramos continuam a conduzir corrente. Na maioria dos sistemas elétricos de aeronaves, os dispositivos são conectados em paralelo, garantindo que a falha de um elemento não interrompa o funcionamento dos outros. A Figura 2-7b ilustra um circuito em paralelo simples.

Características de um Circuito em Paralelo:

• A corrente total do circuito se dividirá e passará independentemente por cada ramo (caminho) do circuito.
• Se uma parte (carga) do circuito falhar (abrir), a parte restante do circuito continuará operando.

Analogias com Fluxo de Automóveis

A Figura 2-8 apresenta uma analogia com o fluxo de automóveis entre as cidades de Chicago e Detroit, onde os automóveis representam elétrons. Imagine uma estrada única entre as cidades, que funcionaria como um circuito em série. Neste caso, todos os automóveis trafegariam em um só caminho, e, se uma ponte desmoronasse, todo o tráfego pararia. Da mesma forma, quando há um rompimento no fio de um circuito em série, toda a corrente para e o circuito não funciona.

Agora, se houvesse duas estradas entre Chicago e Detroit, teríamos um circuito em paralelo. Os carros partiriam de Chicago, dividindo-se em duas rotas. A maioria seguiria pela estrada principal, que oferece menor resistência (oposição), enquanto alguns seguiriam pela estrada secundária. No final, todos os carros chegariam a Detroit. Dessa forma, se uma das pontes estivesse fora de operação, a outra estrada ainda estaria operacional, garantindo que o fluxo continue. Este exemplo ajuda a ilustrar o funcionamento de circuitos em paralelo, onde, se uma lâmpada no painel de uma aeronave falhar, outras luzes continuarão a funcionar.

Circuito Série-Paralelo

Um circuito que combina elementos conectados em série e em paralelo é conhecido como circuito série-paralelo (veja Figura 2-9). A maioria dos sistemas elétricos complexos, como rádios de comunicação, computadores de voo e equipamentos de navegação, são compostos por combinações de circuitos série-paralelos. A Lei de Ohm pode ser aplicada para calcular os valores das variáveis elétricas em qualquer tipo de circuito comum, mesmo que contenha vários elementos de carga diferentes.

Para resolver um circuito desse tipo, é necessário identificar se os elementos estão conectados em série, em paralelo ou em uma combinação dos dois métodos. Uma vez determinado o tipo de circuito, é possível aplicar a fórmula adequada.