Como calcular a queda de tensão em um resistor em um circuito em série?

Em um circuito em série, primeiro encontre a resistência total somando todos os valores dos resistores. Em seguida, calcule a corrente usando I = V_total / R_total. Por fim, encontre a queda de tensão em cada resistor usando V = I × R para cada resistor.

A tensão cai em um circuito paralelo?

Em um circuito paralelo, a tensão em cada ramo é a mesma que a tensão da fonte. A queda de tensão em cada resistor em um ramo paralelo é igual à tensão da fonte, mas a corrente através de cada ramo difere com base na resistência.

Qual é a fórmula para a queda de tensão em um resistor?

A fórmula para a queda de tensão em um resistor é V = I × R (Lei de Ohm), onde V é a queda de tensão em volts, I é a corrente em ampères e R é a resistência em ohms.

Calculate Voltage Drop Across Resistors

Q: O que é a queda de tensão em um resistor?

A queda de tensão em um resistor é a quantidade de tensão perdida quando a corrente elétrica flui através do resistor. É calculada usando a Lei de Ohm: V = I × R, onde V é tensão, I é corrente e R é resistência.

Compreender como calcular a queda de tensão faz parte do conhecimento fundamental para pessoas interessadas em criar seus próprios circuitos eletrônicos. Encontrar a queda de tensão pode ser confuso, pois os métodos de cálculo podem mudar dependendo do circuito e do número de resistores dentro do circuito, o que explicaremos neste artigo.

Antes de mergulharmos diretamente em como calcular a queda de tensão em resistores, vamos examinar o conhecimento básico útil não apenas para calcular a queda de tensão em um resistor, mas também para desenvolver qualquer tipo de circuito eletrônico.

O que é a queda de tensão em um resistor?

Falar sobre calcular a queda de tensão em um resistor não faria sentido se não entendêssemos o que é a queda de tensão em um resistor. Vamos pegar os seguintes circuitos na imagem abaixo para ajudar a fornecer mais clareza.

Compreendendo a Queda de Tensão em um Resistor

Na imagem acima, você verá dois circuitos. O primeiro circuito com apenas um resistor, e o segundo circuito com dois resistores. Quando falamos sobre a queda de tensão em um resistor, estamos nos referindo à tensão através de um resistor, ou a tensão depois que o fluxo de corrente passou por um resistor.

Compreendendo a Lei de Ohm

Se você nunca ouviu falar da Lei de Ohm antes, vamos fazer uma parada rápida para entendê-la.

A Lei de Ohm é uma fórmula comumente ensinada aos estudantes de eletrônica e ajuda a calcular a relação entre tensão, corrente e resistência de um circuito. A Lei de Ohm é melhor descrita usando uma pirâmide que exibe a relação entre esses três valores.

A Lei de Ohm afirma que se há dois valores conhecidos em um circuito, como a corrente e a resistência, podemos encontrar o terceiro valor modificando a posição dos valores na pirâmide e fazendo um cálculo simples.

Fórmulas para calcular Tensão, Corrente e Resistência usando a Lei de Ohm

Desta forma, podemos ter as seguintes fórmulas:

A resistência é igual à tensão dividida pela corrente
A tensão é igual à corrente vezes o valor da resistência
A corrente é igual à tensão dividida pelo valor da resistência

Calcular a Queda de Tensão em Resistores Baseado no Tipo de Circuito

Circuito em Série

O que é um Circuito em Série?

Um circuito em série é um circuito onde a corrente flui em apenas uma direção através de cada componente. No exemplo a seguir, note como há um caminho e como a corrente tem que fluir através das duas resistências, R1 e R2.

Os circuitos em série têm um princípio que precisaremos levar em conta ao calcular a queda de tensão em resistores: a corrente é a mesma através de todos os componentes do circuito. Se aplicarmos este conceito ao circuito anterior, isso significa que a corrente será a mesma depois da resistência R1 e da resistência R2.

Como calcular a corrente em um circuito em série?

Infelizmente, não sabemos a corrente que flui em todo o circuito em nosso exemplo anterior.

Você se lembra da fórmula da Lei de Ohm que cobrimos anteriormente?

Reorganizando os elementos corretamente da pirâmide da Lei de Ohm, podemos calcular a corrente usando a tensão do circuito em série dividida pela resistência.

Corrente = Tensão / Resistência
Fórmula para Calcular a Corrente usando a Lei de Ohm

Sabemos que a tensão (V1) do circuito é 9V. No entanto, não sabemos a resistência total do circuito, mesmo sabendo todos os valores de resistência de todos os resistores de um circuito.

Como determinar o valor da resistência total do circuito em série?

Isso nos leva a outro princípio dos circuitos em série: A resistência total de um circuito é igual à soma de todas as resistências individuais.

Resistência Total = R1 + R2 + Rn
Fórmula para Calcular a Resistência Total em um Circuito em Série

Isso significa que podemos fazer um cálculo matemático simples para obter a resistência total do circuito:

Resistência = 220Ω + 220Ω

Resistência = 440Ω

Conhecendo a resistência e a tensão do circuito, agora podemos calcular a corrente usando a Lei de Ohm:

Corrente = 9V / 440Ω

Corrente = 0.2A

Como calcular a queda de tensão?

Neste ponto, você pode se perguntar por que estamos calculando a corrente do circuito quando o que procuramos é calcular a queda de tensão nos resistores do circuito.

Para calcular a queda de tensão de um resistor em um circuito em série, vamos usar a Lei de Ohm, que afirma que a tensão é igual à corrente vezes o valor da resistência.

Tensão = Corrente x Resistência
Fórmula para Calcular a Tensão usando a Lei de Ohm

Vamos ver alguns exemplos para calcular a queda de tensão. No entanto, antes de verificar alguns exemplos, há outro princípio que serve como guia para determinar se os cálculos estão corretos: a tensão total de um circuito em série é igual à soma de todas as tensões individuais.

Tensão Total = V1+ V2 + Vn
Fórmula para Calcular a Tensão Total em um Circuito em Série

Exemplo 1

Neste primeiro exemplo, vamos continuar com o diagrama original que temos usado para explicar o que é o circuito em série e seus princípios relacionados.

Dados os seguintes valores:

Tensão Total = 9V
Resistência R1 = 220Ω
Resistência R2 = 220Ω
Corrente = 0.02A

Encontre a queda de tensão do resistor R1 e do resistor R2.

Solução

Tensão para o Resistor R1 = 0.02A x 220Ω

Tensão para o Resistor R1 = 4.5V

Como o valor da resistência do resistor R2 é o mesmo, podemos inferir que a queda de tensão para o resistor R2 é a mesma que a queda de tensão calculada para o resistor R1.

Tensão para o Resistor R2 = 0.02A x 220Ω

Tensão para o Resistor R2 = 4.5V

Caso precisemos verificar a queda de tensão em cada resistor, podemos tomar como referência o princípio de que somar todas as tensões individuais do circuito deve ser igual à tensão do circuito em série.

Tensão Total = Tensão R1 + Tensão R2

Tensão Total = 9V = 4.5V + 4.5V

Exemplo 2

Vamos ver um exemplo de circuito em série muito mais simples.

Dados os seguintes valores:

Tensão = 12V
Resistência R1 = 330Ω

Exemplo #2: Calcular a queda de tensão de cada resistor em um circuito em série

Encontre a queda de tensão no resistor R1 e a corrente que flui através do resistor R1.

Solução

Neste caso, não precisamos calcular a queda de tensão no resistor R1, pois o exercício já nos diz a tensão. Usando o princípio de que somar todas as tensões individuais do circuito deve ser igual à tensão do circuito em série, podemos inferir que a tensão do resistor R1 é 12V.

Tensão Total = Tensão R1

12V = 12V

Para calcular a corrente que flui através do resistor R1, vamos encontrar a corrente de todo o circuito.

Lembra do primeiro princípio que cobrimos no circuito em série?

A corrente é a mesma através de todos os componentes do circuito. Portanto, vamos usar a fórmula da Lei de Ohm, pois já temos a tensão através do resistor R1 e seu valor de resistência.

Corrente = 12V / 330Ω

Corrente = 0.036A

Exemplo 3

Vamos ver um exemplo com mais componentes resistores no circuito.

Dados os seguintes valores:

Tensão = 5V
Resistência R1 = 33Ω
Resistência R2 = 100Ω
Resistência R3 = 4.7kΩ
Resistência R4 = 220Ω

Exemplo #3: Calcular a queda de tensão de cada resistor em um circuito em série

Encontre a queda de tensão nos resistores R1, R2, R3 e R4, e a corrente que flui através de todo o circuito.

Solução

Para calcular a corrente do circuito, vamos usar a fórmula da Lei de Ohm, pois precisamos obter o valor da resistência total do circuito.

Resistência Total = R1 + R2 + R3 + R4

Resistência Total = 33Ω + 100Ω + 4.7kΩ + 220Ω

Resistência Total = 5,053Ω

Agora podemos encontrar a corrente total, pois temos a tensão total e a resistência total.

Corrente Total = Tensão Total / Resistência Total

Corrente Total = 5V / 5,053Ω

Corrente Total = 0.00098A

Agora que temos a corrente total do circuito, isso significa que temos a corrente que flui através de todos os resistores.

Corrente Resistor R1 = 0.00098A

Corrente Resistor R2 = 0.00098A

Corrente Resistor R3 = 0.00098A

Corrente Resistor R4 = 0.00098A

Isso significa que podemos calcular a queda de tensão ou simplesmente a tensão em cada resistor, pois temos o valor da resistência, bem como o valor da corrente.

Tensão para o Resistor R1 = 0.00098A x 33Ω = 0.032V

Tensão para o Resistor R2 = 0.00098A x 100Ω = 0.098V

Tensão para o Resistor R3 = 0.00098A x 4.7kΩ = 4.6V

Tensão para o Resistor R4 = 0.00098A x 220Ω = 0.21V

Tensão Total = Tensão R1 + Tensão R2 + Tensão R3 + Tensão R4

Tensão Total = 5V ≈ 0.032V + 0.098V + 4.6V + 0.21

Circuito Paralelo

O que é um Circuito Paralelo?

Um circuito paralelo é um circuito onde a eletricidade pode viajar através de vários caminhos diferentes. Uma analogia comum usada para pensar em circuito paralelo é um rio que é dividido em várias correntes diferentes.

Os circuitos paralelos são diferentes dos circuitos em série, pois o valor da corrente pode ser diferente em cada caminho que ela percorre.