A circuito em série tem apenas um caminho para as correntes elétricas percorrerem. Nesse tipo de circuito, todos os diferentes componentes do circuito estão ligados em uma única ramificação ou caminho do circuito.
Este artigo discutirá em detalhes diferentes exemplos básicos de circuitos em série, como:
Resistor em série
Suponha que haja mais de um resistor vinculado em uma combinação de circuito em série. Em uma combinação em série, o resistor é conectado de tal forma que o terminal de um resistor é conectado ao terminal do resistor seguinte, resultando em apenas um caminho para o fluxo de corrente.
O valor da resistência aumenta com o aumento do número de resistores em combinação em série. A magnitude da corrente através de cada resistor permanece constante, onde a tensão ou queda de potencial em cada resistor depende da resistência da magnitude de cada resistor.
Se os resistores ligados na série tiverem valores idênticos, a queda de potencial entre os resistores individuais será idêntica, pois a corrente que flui em cada resistor é a mesma.
A resistência equivalente representa o efeito geral da resistência dos resistores na combinação em série.
Capacitores em série
Suponha que haja mais de um capacitor conectado de forma que o terminal de um capacitor seja conectado ao terminal do capacitor seguinte, resultando em apenas um caminho para o fluxo de corrente.
A capacitância geral diminui à medida que o número de capacitores aumenta em uma combinação em série.
Como a magnitude da corrente através de cada capacitor é a mesma, a carga armazenada por cada capacitor será a mesma, independentemente do valor da capacitância do capacitor. Ao mesmo tempo, a queda de potencial em cada capacitor dependerá do valor da capacitância de cada capacitor.
Indutor em série
Suponha que haja mais de um indutor conectado em uma combinação em série de forma que um terminal do indutor seja conectado a outro terminal do indutor, resultando em apenas um caminho para o fluxo da corrente.
A queda de tensão ou potencial nos indutores individuais não é igual, enquanto a corrente que flui pelos indutores individuais é idêntica na combinação em série.
A indutância total ou equivalente é a soma da indutância individual de cada indutor conectado em série conforme o número de voltas das bobinas aumenta com a adição do indutor.
Resistor e capacitor em série
O resistor e o capacitor também podem ser ligados em uma combinação em série.
Se houver pelo menos um resistor e um capacitor conectados em série um com o outro, o circuito resultante será um circuito de primeira ordem.
O geral importância do circuito série RC
Onde está Z é a impedância geral
R é a resistência do resistor
XC é a impedância do capacitor
O ângulo de fase do circuito da série RC é
Neste circuito da série RC, a tensão geral está atrasada, o ângulo entre a tensão e a corrente depende do valor da resistência e da impedância gerada pelo capacitor.
Resistência e indutor em série
O resistor e o indutor também podem ser conectados em uma combinação em série.
Quando há apenas um resistor e um indutor no circuito, é o circuito RL de primeira ordem.
A impedância geral do circuito da série RL é
Onde R é a resistência do resistor
E XL é a impedância gerada pelo indutor.
O ângulo de fase do RL circuito em série é igual a
O geral tensão leva à corrente no circuito série RL, e o ângulo entre a tensão e a corrente depende do valor da resistência e da impedância gerada pelo circuito geral.
Série RLC (Resistência, Indutor e Capacitor)
Em um circuito em série RLC, pelo menos um resistor, um capacitor e um indutor são conectados em combinação uns com os outros.
A corrente em cada elemento do circuito na combinação em série é a mesma. Ainda assim, a tensão total ou geral é dividida pela magnitude da tensão de cada componente, dependendo das características elétricas de cada componente.
A série RLC é um circuito ressonante que ressoa em uma frequência específica, chamada de frequência de ressonância.
Se a impedância do indutor for maior do que a impedância do capacitor, a tensão geral do circuito leva à corrente. Se a impedância do capacitor for maior do que a impedância do indutor, então a tensão geral do circuito está atrasada em algum ângulo. Em ambos os casos, o valor do ângulo depende da resistência e impedância geradas pelo indutor e capacitor.
A impedância geral do circuito em série RLC:
O ângulo de fase do circuito em série RLC é igual a
LC (indutor e capacitor) Série
O indutor puro e o capacitor podem ser conectados em uma combinação em série. Deve haver pelo menos um indutor e um capacitor nesta combinação.
Como os dois elementos estão conectados em série um com o outro, a corrente que flui através de cada elemento será a mesma, e a tensão geral será simplesmente a soma da queda de tensão no capacitor e no indutor.
A impedância total (ou geral) do circuito é a soma da impedância do capacitor e do indutor no circuito em série LC (indutor e capacitor).
A impedância geral Z = ZL+ ZC
onde
então
Tensão em série
A fonte atual não pode ser combinada em uma série, mas pode ser combinada em paralelo, visto que a combinação em série das fontes atuais viola a lei atual de Kirchhoff.
Por exemplo, duas fontes de tensão estão ligadas em uma combinação em série. Quando o terminal positivo da fonte de tensão está conectado com os terminais negativos da fonte de tensão, a combinação geral de tensão é adicionada.
Em contraste, quando o terminal positivo da fonte de tensão é conectado ao terminal negativo de outra fonte de tensão, então a tensão geral da combinação será subtraída uma da outra; isso se baseia na convenção de sinal da fonte de tensão ou na direção da corrente que flui no circuito.
Se houver mais de uma fonte de corrente conectada entre dois nós de circuito, então a fonte de corrente está em combinação paralela.
FAQ:
Por que conectamos o circuito em série
O circuito em série pode ser uma combinação de diferentes elementos de circuito, como resistência, capacitor, indutor, etc.
Quando a corrente constante é necessária, a combinação em série é usada porque a magnitude da corrente permanece consistente na combinação em série, que pode ser controlada ou alterada facilmente.
Como a voltagem muda em um circuito em série
O circuito em série também é conhecido como circuito divisor de tensão, pois a energia potencial geral é dividida em todos os componentes do circuito.
Como a corrente em todo o circuito em série é constante, o valor da tensão depende da impedância ou resistência gerada por cada elemento de circuito conectado na combinação em série. É assim que o valor da tensão muda com a propriedade elétrica de cada componente.
Qual é a vantagem do circuito em série?
Existem várias vantagens e desvantagens de uma combinação de circuitos em série, dependendo da aplicação ou de onde é usado.
Os componentes conectados em uma combinação em série têm a mesma magnitude de corrente fluindo através deles. Todos os componentes conectados em série podem ser ligados ou desligados usando apenas um interruptor. A combinação do circuito não sobreaquece facilmente e o projeto do circuito é muito simples em relação ao circuito paralelo.
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.