O que é tensão no circuito em série: fatos detalhados

Este artigo oferece uma visão geral do que é tensão em um circuito em série, sua definição e cálculo. A conexão em série é feita colocando dois ou mais resistores lado a lado em uma linha ou mantendo alguns fios entre eles.

A tensão é a força motriz dos elétrons. Quanto maior a voltagem, maior o fluxo de elétrons. Em um circuito com um resistor e uma bateria, a diferença de potencial no resistor é a tensão da bateria. Mas se adicionarmos mais resistores em série, as tensões entre eles mudam de acordo com a resistência equivalente.

Como você definiria voltagem?

A tensão pode ser definida como a diferença de energia potencial elétrica por unidade de carga entre dois pontos. Volts empurram os elétrons para começar a se mover, empurrando assim a corrente ao redor de um circuito elétrico.  

Há uma reação química acontecendo dentro de uma bateria que gera a voltagem. A tensão é medida entre dois pontos e normalmente referida como “diferença de tensão”. É a medida da força motriz que empurra a eletricidade de um ponto a outro ou quanto um elétron deseja ir para um determinado lugar.

Leia mais em ...Função do circuito em série: percepções completas e perguntas frequentes

O que é tensão em circuito em série - lâmpadas em série
Duas lâmpadas em série; Crédito da imagem: Buscando

O que é tensão no circuito em série - Perguntas frequentes

Fórmula de tensão em série:

Total tensão em um circuito em série é o produto da corrente e da resistência equivalente (obtida pela soma das resistências dos elementos resistivos do circuito). As tensões das solas são calculadas usando a corrente do circuito e a resistência individual.

Também podemos adicionar as tensões individuais dos resistores para obter a tensão total.

Vlíquido = I.Req = V1 + V2 + V3+......Vn

Vn = I.Rn

Onde Vlíquido é a tensão da rede

V1, V2, V3….Vn são voltagens em resistores individuais

Rn é a resistência do enésimo resistor

Req é a resistência equivalente (soma de todos os valores de resistência)

Leia mais em …… ..A tensão é constante na série: percepções completas e perguntas frequentes

A tensão permanece a mesma no circuito em série?

A tensão em um circuito em série difere de um resistor para outro. Sempre que a corrente continua fluindo no circuito, a tensão da rede “cai” através dos resistores. Conhecemos anteriormente o processo de obtenção da tensão individual.

Vamos pensar em um circuito elétrico conectado a uma bateria de 28 V. As resistências presentes no circuito são 4 ohm, 8 ohm e 16 ohm, respectivamente. Portanto Req= 4 + 8 + 16 = 28 ohm.

Então atual i = Vlíquido/Req = 1 amp

Agora, V1 = 4 x 1 = 4 V, V2 = 8 x 1 = 8 V, V3 = 16 x 1 = 16V. Assim, podemos ver claramente que os valores de queda de tensão são diferentes.

Qual é a regra para tensão em um circuito em série?

Sabemos que a tensão em um circuito em série é a adição de todas as quedas de tensão individuais através dos resistores. Podemos avaliar as quedas de tensão multiplicando o valor da resistência particular pela corrente total no circuito.

As regras gerais para tensão em um circuito em série são-

  • A mesma corrente passa por todos os resistores. Portanto, somente se os valores de resistência forem iguais, o quedas de tensão entre eles será igual. 
  • As quedas de tensão somam um valor de tensão líquido.
  • A tensão de alimentação é maior do que as quedas de tensão individuais.
Circuito da série RLC
Circuito série RLC com tensão CA; “Arquivo: Rajz RLC soros.svg” by Zátonyi Sándor, (sej.) Fizped está licenciado sob CC BY 3.0

Leia mais em ...Exemplos de circuitos em série: percepções completas e perguntas frequentes

Por que a tensão é usada em circuitos em série?

A tensão é um dos principais elementos de um circuito em série. Ele atua como uma força motriz para a corrente. Se não houver tensão fornecida a um circuito em série, não haverá fluxo de corrente e nem utilidade do circuito.

A tensão em um circuito pode ser comparada à pressão em um tanque de água. A corrente é análoga ao fluxo de água. A água presente no tanque equivale à carga. Quando abrimos a torneira, a água começa a fluir. Assim como a pressão empurra a água, a voltagem empurra os elétrons para o fluxo no circuito de geração de corrente.

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Analogia da água da resistência da tensão atual; Créditos de imagem: Wikimedia

Por que a tensão é dividida em circuitos em série?

Em um circuito em série, a corrente passa por cada resistor que se opõe ao fluxo de corrente em diferentes quantidades (depende do valor do resistor). Para isso, por coulomb de carga perde alguma energia na forma de calor.

A energia por unidade de carga de coulomb é conhecida como queda de voltagem. Pela lei da conservação da energia,

energia total fornecida = energia total consumida 

Assim, a energia total fornecida por unidade de coulomb pela bateria (joules fornecidos / coulomb = EMF em volts) é dissipada por cada resistência gerando uma perda de energia de cada coulomb.

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