O divisor de corrente é uma configuração muito comum em circuitos eletrônicos. Neste post, vamos explorar o conceito, as fórmulas para calcular as correntes com base nos valores dos componentes, suas aplicações usuais e resolver alguns exercícios práticos. Também veremos como essa configuração se relaciona com o divisor de tensão e corrente, usado em diversos circuitos.
O que é um divisor de corrente?
Um divisor de corrente é uma configuração de circuito usada para distribuir uma corrente maior em duas ou mais correntes menores. Isso é possível conectando vários elementos resistivos em paralelo, criando o que é conhecido como circuito divisor de corrente.
Como funciona um divisor de corrente?
Para entender o funcionamento de um divisor de corrente, é importante lembrar que a mesma tensão (V) é aplicada a todos os resistores. A corrente que passa por cada resistor é inversamente proporcional ao valor da sua resistência. Ou seja, resistores com maior resistência conduzem menos corrente. A corrente total (IT) é a soma das correntes em cada ramo do circuito.
Em resumo, a corrente total (IT) é dividida entre as correntes individuais (I1, I2, etc.), dependendo dos valores das resistências em cada ramo. A divisor de corrente fórmula envolve diretamente a Lei de Ohm e a distribuição de corrente entre os resistores conectados em paralelo.
Como calcular um divisor de corrente?
Vamos começar considerando o caso mais simples, com dois resistores, R1 e R2, conectados em paralelo.
A corrente que passa por cada resistor pode ser calculada usando a lei de Ohm. Sabendo que a tensão V é a mesma em ambos os resistores:
A corrente total IT no circuito é a soma das correntes nos dois resistores:
Colocando V em evidência:
Ou ainda, usando uma fração comum:
Comparando essa equação com a lei de Ohm, podemos definir a resistência equivalente RE dos resistores em paralelo como:
onde RE é dada por:
ou, de maneira mais geral, para dois resistores:
Para circuitos mais complexos, como o divisor de corrente 3 resistores, a fórmula da resistência equivalente se estende para incluir a soma do inverso de cada resistência:
A razão entre a corrente em um dos ramos e a corrente total pode ser calculada pela divisão da resistência equivalente pela resistência do ramo. Para o resistor R1:
Analogamente, para o resistor R2:
Essas fórmulas podem ser estendidas para mais de dois resistores em paralelo, aplicando os mesmos princípios do divisor de corrente e tensão. A resistência equivalente RE de n resistores em paralelo é dada por:
A relação entre a corrente em cada ramo e a corrente total ainda segue a regra da divisão proporcional entre as resistências do circuito.
Em resumo, temos:
- A corrente em cada resistor é calculada usando a lei de Ohm.
- A corrente total é a soma das correntes nos resistores.
- A resistência equivalente de resistores em paralelo pode ser calculada pela fórmula:
- A relação entre a corrente em um ramo e a corrente total depende das resistências dos resistores.
Divisor de Corrente: Exercícios
Vamos agora aplicar as fórmulas discutidas anteriormente para resolver alguns exercícios. Tente resolvê-los antes de verificar as respostas.
Exercício 1
Calcule as correntes no circuito abaixo:
Neste caso, aplicamos diretamente a Lei de Ohm para cada resistor.
Cálculo de I1:
Cálculo de I2:
Cálculo da corrente total IT:
Exercício 2
Calcule o valor de R1 no circuito abaixo:
Vamos usar a fórmula da relação entre a corrente em R2 e a corrente total:
Substituindo na fórmula:
Multiplicando ambos os lados da equação por R1+ 1000:
Expandindo a equação:
Isolando R1:
Exercício 3
Calcule a relação entre a corrente em R2 e a corrente total IT no circuito abaixo:
Vamos aplicar as fórmulas do item anterior para calcular a resistência equivalente RE e a relação I2/IT .
Cálculo da resistência equivalente RE:
Cálculo da relação I2/IT:
Conclusão
Neste artigo, exploramos o conceito e o funcionamento do divisor de corrente, uma configuração comum em circuitos eletrônicos. Discutimos as fórmulas essenciais para calcular a corrente em diferentes ramos e analisamos três exercícios práticos para demonstrar como aplicar essas fórmulas em situações reais.
Divisores de corrente são amplamente utilizados em diversas aplicações, como em circuitos de medição, sensores, e no controle de potência em dispositivos eletrônicos. Compartilhe nos comentários suas experiências com divisores de corrente. Você já encontrou essa configuração em algum projeto? Em que tipo de aplicação foi utilizada? Estamos ansiosos para saber mais sobre como você tem usado divisores de corrente!
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