Corrente em Circuitos em Série e Paralelo Guia

Visão Geral

O fluxo de carga elétrica segue leis estritas de conservação. Em um circuito em série, há apenas um caminho para a corrente; em um circuito paralelo, a corrente se divide em vários caminhos. Este experimento ajudará você a descobrir as regras da corrente em circuitos em série e paralelos por meio de simulação em tempo real e comparação de dados.

Antecedentes

• Pilha Voltaica: Em 1800, Volta inventou a bateria, tornando possível o estudo de correntes elétricas constantes.
• Leis de Kirchhoff: Em 1845, Gustav Kirchhoff propôs leis de circuitos que descreviam rigorosamente as relações de conservação de correntes de nó e tensões de malha.
• Era da Eletrificação: Edison promoveu inicialmente redes de corrente contínua (CC) (focando em cargas paralelas), enquanto Tesla promoveu a corrente alternada (CA), eventualmente estabelecendo as bases para os sistemas de energia modernos.

Conceitos-chave

Fórmulas e Derivação

Passos do Experimento

1. 1

   Observar Corrente em Série

   Selecione "Circuito em Série" no painel de controle. Defina $R_1=10\Omega$, $R_2=20\Omega$, e feche o interruptor. Observe as leituras dos amperímetros $I$, $I_1$ e $I_2$. As correntes são exatamente as mesmas, embora as resistências sejam diferentes?
2. 2

   Mudar para Circuito Paralelo

   Mude o circuito para "Circuito Paralelo". Observe como a corrente se divide no diagrama do circuito. Qual é a relação entre a corrente principal e as correntes de ramo?
3. 3

   Explorar Divisão de Corrente Paralela

   No modo paralelo, mantenha $R_1=10\Omega$ constante e tente aumentar a resistência de $R_2$. Observe as mudanças em $I_1$ e $I_2$. Quanto maior a resistência do ramo, ____ corrente ele recebe?
4. 4

   Verificar Fórmula da Corrente Total

   Registre as leituras de $I_1$ e $I_2$ em um determinado momento e calcule se sua soma é igual à corrente total $I_{total}$. Tente alterar a tensão da fonte de alimentação para ver se essa regra ainda se mantém.

Resultados de Aprendizagem

• Aprender a distinguir entre as características estruturais de circuitos em série e paralelos.
• Verificar experimentalmente a regra de que a corrente é a mesma em todos os lugares em um circuito em série.
• Verificar experimentalmente a regra de que a corrente principal é igual à soma das correntes de ramo em um circuito paralelo.
• Entender o efeito da resistência na divisão de corrente em circuitos paralelos: maior resistência leva a menor corrente.

Aplicações Reais

• Circuitos Domésticos: Tomadas e luzes são geralmente conectadas em paralelo, garantindo que se uma luz falhar, as outras permaneçam acesas, e cada dispositivo possa extrair corrente da fonte principal.
• Luzes Decorativas: Luzes de corda antigas usavam conexões em série, então se uma lâmpada falhasse, toda a corda se apagava.
• Painel de Carro: Vários sensores e indicadores são conectados em paralelo para que não interfiram uns com os outros.

Erros Comuns

Leitura Adicional

• Wikipédia - Circuitos em série e paralelo