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Dúvida-Resistores em série e em paralelo.

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Mensagem por jlukinha Sáb 17 Ago 2013, 16:12

O que acontece quando uma corrente passa por um resistor? Esse componente só ''atrasa'' a corrente em determinado ponto do circuito, ou o resistor dissipa a energia, diminuindo assim a corrente?  E quando uma pilha é conectada a um circuito sua ddp começa a diminuir imediatamente, já que a concentração de eletróns em um dos polos da pilha está diminuindo ?
 
Em um circuito com resistores ligados em paralelo, como nas imagens a seguir (  http://imageshack.us/content_round.php?page=done&l=img189/5291/22f7.jpg    ) e ( http://imageshack.us/content_round.php?page=done&l=img163/3598/8wbu.jpg   ), porquê a corrente não segue o caminho mais curto para chegar até a outra ponta do circuito ?

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Mensagem por Gabriel Rodrigues Sáb 17 Ago 2013, 17:06

Lembre-se que i = |Q|/t. 

Em uma associação em série de resistores, a mesma carga percorre todos eles (princípio da conservação de cargas) e os elétrons (ou os portadores de carga) demoram o mesmo intervalo de tempo para fazê-lo. 
Pode haver um resistor de 1 ohm e um de 100000 ohms, que os elétrons vão percorrer os dois no mesmo tempo e em mesma "quantidade". Como resultado, o segundo vai dissipar muito mais energia. A corrente não é diminuída.
Por isso, em um circuito de caminho único, ocorre a continuidade da corrente elétrica. 

Em paralelo, os portadores de carga também demoram o mesmo tempo em cada ramo, mas eles "escolhem" ir pelo caminho mais fácil. Isso explica porque a corrente é mais intensa nos resistores de menos resistência. 

Quando uma pilha começa a alimentar um circuito, sua energia potencial química (supondo que seja deste tipo) realiza trabalho sobre as cargas. Isso é necessário para que as cargas negativas possam "voltar" para o polo negativo e percorrer novamente o circuito. (o sentido da corrente é contrário a esse deslocamento). Se não tivesse o gerador, eles iam percorrer uma vez só, até atingir o equilíbrio eletrostático. (isso ocorre nos capacitores).

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Mensagem por Euclides Sáb 17 Ago 2013, 17:29

Uma corrente elétrica é um movimento ordenado de cargas elétricas em função de uma diferença de potencial (ddp, ou tensão).

Cada ponto de um campo elétrico possui um potencial. O campo elétrico em certa medida tem uma analogia com o campo gravitacional.

Uma pedra é erguida do chão com a realização de um certo trabalho realizado pelo agente que a ergue. Abandonada a uma certa altura ela retorna espontaneamente ao chão. A queda da pedra é devida à diferença de altura entre os pontos.

Cada ponto do campo gravitacional tem associado um potencial e é a diferença de potencial entre dois pontos que dá causa à queda espontânea.

Da mesma maneira temos potenciais associados aos pontos de um campo elétrico (semelhantes às diferenças de altura no campo gravitacional) que dão causa ao movimento das cargas elétricas. O gerador de um circuito é o elemento que produz o campo elétrico no qual as cargas se deslocarão. A corrente elétrica transporta energia que é fornecida pelo gerador às cargas as quais podem entregá-las a um elemento do circuito, seja um motor ou um resistor, ou outro qualquer.

Um resistor é um elemento de circuito que dissipa toda a energia que recebe em forma de calor. Essa dissipação recebe o nome de efeito Joule (homenagem a James Prescott Joule - sec. XIX - que demonstrou a transformação de trabalho em calor). Ao passar por um resistor a corrente entrega a ele a energia que é então dissipada.

Esse processo não diminui a intensidade da corrente. A energia que é entregue aos elementos do circuito é provida pelo gerador que por essa razão precisa ser realimentado, seja pela contínua queda d'água na barragem ou pelo combustível que o faz funcionar. Uma pilha se descarrega por não estar sendo alimentada continuamente.

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Mensagem por Elcioschin Sáb 17 Ago 2013, 19:14

Respondendo à questão "porque a corrente não segue o caminho mais curto, nos resistores em paralelo?"

Imagine que o gerador seja uma bomba hidráulica e que os dois resistores sejam duas tubulações de diâmetro e materiais diferentes, ligadas em paralelo.

O que acontece quando a bomba é ligada?
Será que a água passa somente pelo tubulação que está mais perto da bomba (o caminho mais curto)?
É claro que não: a bomba estabelece uma diferença de pressão para ambas as tubulações, logo, vai passar água em ambas.
E quanto à quantidade de água (vazão) o que acontece?
A resposta é óbvia: vai passar mais água pelo caminho mais fácil.
Por caminho mais fácil entenda-se: é o caminho de menor atrito mecânico (depende diâmetro e do material das tubulações, das incrustações de sujeira nas paredes das tubulações, etc.)

Na eletricidade é a mesma coisa: basta substituir:

1) a bomba pelo gerador elétrico.
2) a água pelas cargas elétricas em movimento (nos fios são elétrons).
3) a vazão (m³/s) pela corrente elétrica (coulombs por segundo).
4) o atrito pela resistência elétrica (que nada mais é do que o atrito dos elétrons com os átomos do fio).
5) a diferença de pressão (ou de nível) pela diferença de potencial elétrico (ddp).

Assim, a corrente não segue o caminho "mais curto" (que está mais perto do gerador).
A corrente passa por todos os caminhos em paralelo, que estão todos sujeitos à mesma ddp.
Pelos caminhos de menor resistência (mais fáceis) vai passar uma corrente maior).
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Mensagem por jlukinha Dom 18 Ago 2013, 23:43

Então, utilizando o exemplo da bomba hidráulica e das tubulações em paralelo, a pressão com que a bomba empurra a água para que ela passe pela primeira tubulação é igual à pressão com que a água é empurrada para a segunda tubulação? E esse raciocínio pode ser aplicado a um circuito elétrico ? 
 
Outra dúvida: Dependendo da ddp, uma corrente pode não percorrer todo o circuito, ou a corrente sempre percorrerá o circuito inteiro? Por exemplo, se um aparelho que transforma energia elétrica em energia térmica precisa de uma tensão de, no mínimo, 220V para realizar todas as suas funções é ligado a uma tensão de apenas 110V, a corrente elétrica percorrerá todo o percurso, fazendo com que o desempenho do aparelho seja pequeno, ou ela não chegará a percorrer todo o circuito do aparelho ? 
  
Agradeço aos que já me responderam anteriormente.

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