Como encontrar a tensão em um resistor
Ao trabalhar com circuitos elétricos, é essencial entender como encontrar a tensão em um resistor. A tensão através de um resistor refere-se à diferença de potencial ou queda de tensão que ocorre através do resistor quando a corrente elétrica flui através dele. Nesta postagem do blog, exploraremos vários métodos para calcular e medir a tensão em um resistor. Também forneceremos exemplos práticos para ajudar a solidificar sua compreensão.
Como calcular a tensão em um resistor
Usando a lei de Ohm para calcular a tensão
A Lei de Ohm é um princípio fundamental em eletrônica que relaciona tensão, corrente e resistência. De acordo com a Lei de Ohm, a tensão através de um resistor (V) pode ser calculada multiplicando a corrente (I) que flui através do resistor pela sua resistência (R). Matematicamente, isso pode ser expresso como:
Digamos que temos um circuito com um resistor de 10 ohms e uma corrente de 2 amperes fluindo por ele. Podemos calcular a tensão no resistor usando a Lei de Ohm da seguinte forma:
Portanto, a tensão no resistor é de 20 volts.
Calculando Tensão sem Corrente
Às vezes, você pode precisar encontrar a tensão em um resistor sem saber a corrente que flui através dele. Nesses casos, você pode usar a equação do divisor de tensão. A equação do divisor de tensão permite calcular a tensão em um resistor com base na razão entre sua resistência e a resistência total no circuito.
A tensão através de um resistor específico (Vr) pode ser calculada usando a seguinte fórmula:
Onde:
– Vr é a tensão no resistor de interesse.
– Rr é a resistência do resistor de interesse.
– Rt é a resistência total do circuito.
– Vt é a tensão total no circuito.
Por exemplo, considere um circuito com dois resistores em série. A resistência total é de 20 ohms e a tensão total no circuito é de 10 volts. Se um dos resistores tiver um valor de 5 ohms e você quiser encontrar a tensão nele, poderá usar a equação do divisor de tensão:
Portanto, a tensão no resistor de 5 ohms é de 2.5 volts.
Calculando a tensão em um resistor em série
Num circuito em série, a tensão total é dividida entre os resistores com base em seus valores de resistência individuais. A tensão em cada resistor é proporcional à sua resistência. Para calcular a tensão em um resistor específico em um circuito em série, você pode usar a seguinte fórmula:
Onde:
– Vr é a tensão no resistor de interesse.
– Rr é a resistência do resistor de interesse.
– Rt é a resistência total do circuito.
– Vt é a tensão total no circuito.
Vamos considerar um circuito em série com três resistores, R1 = 5 ohms, R2 = 10 ohms e R3 = 15 ohms. A tensão total no circuito é de 12 volts. Se quisermos encontrar a tensão em R2, podemos usar a fórmula:
Portanto, a tensão no resistor R2 é de 4 volts.
Calculando a tensão em um resistor em paralelo
Num circuito paralelo, a tensão em cada resistor é a mesma, enquanto a corrente é dividida com base nos valores da resistência. Para calcular a tensão em um resistor em um circuito paralelo, você pode usar a seguinte fórmula:
Onde:
– Vr é a tensão no resistor de interesse.
– Vt é a tensão total no circuito.
Considere um circuito paralelo com três resistores, cada um com resistência de 10 ohms. A tensão total no circuito é de 15 volts. Se quisermos encontrar a tensão em qualquer um dos resistores, podemos usar a fórmula:
Portanto, a tensão em cada resistor é de 15 volts.
Como medir a tensão em um resistor
Usando um multímetro para medir tensão
Um multímetro é uma ferramenta versátil usada para medir várias grandezas elétricas, incluindo tensão. Para medir a tensão em um resistor usando um multímetro, siga estas etapas:
- Defina o multímetro para o modo de medição de tensão.
- Conecte os fios do multímetro em paralelo com o resistor, garantindo a polaridade correta.
- Leia o valor da tensão exibido no multímetro.
Certifique-se de selecionar uma faixa de tensão apropriada no multímetro para obter uma leitura precisa.
Usando um osciloscópio para medir tensão
Um osciloscópio é um instrumento mais avançado usado para visualizar e medir formas de ondas elétricas. Para medir a tensão em um resistor usando um osciloscópio, você pode seguir estas etapas:
- Conecte as pontas de prova do osciloscópio em paralelo com o resistor, garantindo a polaridade correta.
- Ajuste as configurações do osciloscópio para exibir a forma de onda de tensão.
- Leia o valor da tensão na tela do osciloscópio.
Um osciloscópio fornece uma representação visual da forma de onda da tensão, permitindo analisar as características do sinal.
Medindo Tensão no LTSpice
LTSpice é um software popular usado para simulação de circuitos. Ele permite simular e medir diversas grandezas elétricas, incluindo tensão. Para medir a tensão em um resistor usando LTSpice, você pode seguir estas etapas:
- Crie um diagrama de circuito no LTSpice, incluindo o resistor de interesse.
- Execute a simulação.
- Use a ferramenta de sonda de tensão para medir a tensão no resistor.
- Leia o valor da tensão nos resultados da simulação.
O LTSpice fornece uma representação precisa do comportamento do circuito, tornando-o uma ferramenta valiosa para medições de tensão.
Exemplos práticos de como encontrar tensão em um resistor
Encontrando Tensão em um Circuito Combinado
Considere um circuito combinado com resistores em configurações em série e paralelo. Para encontrar a tensão em um resistor específico, aplique as fórmulas e técnicas relevantes discutidas anteriormente para circuitos em série e paralelo.
Encontrando a tensão em cada resistor em um circuito em série
Num circuito em série, a tensão em cada resistor é proporcional à sua resistência. Para encontrar a tensão em cada resistor, você pode usar a fórmula:
Aplique esta fórmula para cada resistor no circuito em série para determinar a tensão em cada um.
Encontrando Tensão em Resistores Paralelos
Em um circuito paralelo, a tensão em cada resistor é a mesma. Para encontrar a tensão em cada resistor, basta medir a tensão em qualquer ponto do circuito.
Encontrando Tensão em Dois Resistores
Considere um circuito com dois resistores conectados em série. Para encontrar a tensão em cada resistor, use a equação do divisor de tensão:
Aplique esta fórmula separadamente para cada resistor para calcular a tensão entre eles.
Aplicando as fórmulas e técnicas apropriadas, você pode encontrar a tensão em qualquer resistor em várias configurações de circuito.
Lembre-se de que entender como encontrar a tensão em um resistor é crucial para analisar e projetar circuitos elétricos. Quer você seja um entusiasta da eletrônica, um estudante ou um profissional, esse conhecimento aumentará muito sua compreensão e capacidade de trabalhar com circuitos de maneira eficaz.
Agora que você aprendeu diferentes métodos para calcular e medir a tensão em um resistor, você está bem equipado para enfrentar vários desafios de circuito. Continue praticando e logo você se tornará um mestre na análise de quedas de tensão e na compreensão do comportamento do circuito.
Boa exploração e experimentação!
Como a queda de tensão em um resistor está relacionada à compreensão da queda de tensão no cabo?
A queda de tensão em um resistor pode ser comparada à compreensão da queda de tensão no cabo. Quando uma corrente passa por um resistor, ocorre uma queda de tensão nele, de acordo com a Lei de Ohm. Da mesma forma, quando a corrente elétrica flui através de um cabo, também haverá uma queda de tensão ao longo do seu comprimento devido à resistência do cabo. Esta compreensão da queda de tensão do cabo é crucial na engenharia elétrica, pois ajuda a determinar o tamanho adequado do cabo e a minimizar as perdas de energia. Para obter uma visão mais profunda sobre a queda de tensão em cabos, você pode consultar o artigo sobre Compreendendo a queda de tensão para cabos.
Problemas numéricos sobre como encontrar a tensão no resistor
Problema 1:
Em um circuito, um resistor com resistência 
está conectado a uma fonte de tensão com uma força eletromotriz 
. Encontre a tensão no resistor.
Alternativa?
Para determinar a tensão através da resistência, podemos utilizar a Lei de Ohm, que afirma que a tensão através de uma resistência é igual à corrente que flui através dela multiplicada pela sua resistência.
Lei de Ohm: 
Precisamos encontrar a corrente que flui através do circuito. Para fazer isso, podemos utilizar outra fórmula, que relaciona a corrente com a fem e a resistência total do circuito.
Fórmula: 
Como existe apenas um resistor no circuito, a resistência total é igual à resistência do resistor.
Substituindo os valores fornecidos nas fórmulas, obtemos:
Portanto, a tensão no resistor é 12 V.
Problema 2:
Em um circuito, um resistor com resistência 
está conectado a uma bateria com uma força eletromotriz 
. Encontre a corrente que flui através do resistor.
Alternativa?
Para determinar a corrente que flui através da resistência, podemos utilizar novamente a Lei de Ohm, que afirma que a corrente que flui através de uma resistência é igual à tensão através dela dividida pela sua resistência.
Lei de Ohm: 
Substituindo os valores dados na fórmula, obtemos:
Portanto, a corrente que flui através do resistor é 2.4 A.
Problema 3:
Em um circuito, um resistor com resistência 
está conectado a uma bateria com uma força eletromotriz 
. Encontre a potência dissipada pelo resistor.
Alternativa?
Para encontrar a potência dissipada pelo resistor, podemos usar a fórmula:
Substituindo os valores dados na fórmula, obtemos:
Portanto, a potência dissipada pelo resistor é de 32 W.
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Sou formado em Engenharia Eletrônica Aplicada e Instrumentação. Sou uma pessoa curiosa. Tenho interesse e experiência em assuntos como Transdutor, Instrumentação Industrial, Eletrônica, etc. Adoro aprender sobre pesquisas e invenções científicas e acredito que meu conhecimento nesta área contribuirá para meus empreendimentos futuros.
