Exercícios: Circuitos em série e em paralelo

Duas lâmpadas estão ligadas em série, uma a seguir à outra, a uma pilha, como se mostra na figura.

Por qual das duas passa mais corrente? Justifica a tua resposta.

Duas lâmpadas são ligadas em paralelo à mesma pilha, cada uma no seu próprio ramo, como se mostra na figura.

O que têm em comum eletricamente: a corrente que as atravessa ou a tensão entre os seus terminais? Explica.

Duas resistências de $2\ \Omega$ e $3\ \Omega$ são ligadas em série, como se mostra na figura.

Quanto vale a resistência total (equivalente) do conjunto?

Em que tipo de ligação tem a corrente um único caminho possível, em série ou em paralelo? E em qual se pode repartir por vários ramos?

Numa grinalda de Natal antiga as lâmpadas estão em série, como se mostra na figura.

Se uma fundir e o seu filamento se partir, o que acontece às outras? Explica pensando no caminho percorrido pela corrente.

Numa maquete, duas lâmpadas estão ligadas em paralelo a uma pilha. Se desenroscares uma delas, o que acontece à outra? Justifica a tua resposta.

Nas casas, as tomadas e as lâmpadas estão ligadas em paralelo e não em série. Apresenta uma razão pensando no que aconteceria ao desligar um aparelho ou se um deles se avariasse.

Uma lanterna simples tem uma pilha, um interruptor e uma lâmpada.

1. a) Estão ligados em série ou em paralelo?
2. b) O que acontece à corrente quando abrimos o interruptor?

Duas resistências, $R_1 = 2\ \Omega$ e $R_2 = 4\ \Omega$, são ligadas em série a uma pilha de $12\ \text{V}$, como se mostra na figura.

1. a) Calcula a resistência equivalente.
2. b) Calcula a intensidade da corrente que percorre o circuito.
3. c) Determina, com a lei de Ohm, a tensão entre os terminais de cada resistência e verifica que a soma das duas tensões é igual aos $12\ \text{V}$ da pilha.

Duas resistências, $R_1 = 6\ \Omega$ e $R_2 = 12\ \Omega$, são ligadas em paralelo a uma pilha de $12\ \text{V}$.

1. a) Que tensão há entre os terminais de cada uma?
2. b) Calcula a corrente que passa por cada ramo.
3. c) Quanto vale a corrente total fornecida pela pilha?

Três lâmpadas de $2\ \Omega$ cada uma são ligadas em série a uma pilha de $12\ \text{V}$, como se mostra na figura.

1. a) Calcula a resistência total.
2. b) Que intensidade da corrente as atravessa?
3. c) Que tensão tem cada lâmpada?

Dispões de uma pilha de $6\ \text{V}$ e de duas lâmpadas idênticas de $6\ \Omega$, como se mostra na figura.

1. a) Se as ligares em série, que corrente passa por cada uma?
2. b) Se as ligares em paralelo, que corrente passa por cada uma?
3. c) Em que montagem brilham mais? Justifica-o com os resultados.

Duas resistências de $4\ \Omega$ e $12\ \Omega$ estão em paralelo. Sabendo que nesta montagem se cumpre $\frac{1}{R_{eq}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2}$, calcula a resistência equivalente do conjunto.

Duas lâmpadas idênticas em série estão ligadas a uma pilha de $9\ \text{V}$.

1. a) Sem conhecer a sua resistência, justifica como se reparte a tensão entre elas.
2. b) Quantos volts tem cada uma?
3. c) Como mudaria a partilha da tensão se as lâmpadas fossem diferentes?

Na sala de aula há seis tubos LED e, quando um se avaria, os restantes continuam acesos.

1. a) Estão ligados em série ou em paralelo?
2. b) Justifica a tua resposta explicando o que acontece à corrente quando um avaria.

Queremos medir a corrente total fornecida por uma pilha num circuito com duas lâmpadas em paralelo, como o da figura.

1. a) Onde colocamos o amperímetro: num dos ramos ou junto à pilha, antes de o caminho se dividir?
2. b) O que mediria o aparelho em cada uma dessas duas posições?

A uma pilha de $9\ \text{V}$ ligamos em série lâmpadas idênticas de $3\ \Omega$, adicionando uma de cada vez.

1. a) Calcula a corrente do circuito com uma, com duas e com três lâmpadas.
2. b) O que acontece ao brilho das lâmpadas à medida que adicionamos mais em série?
3. c) Explica o resultado usando a resistência equivalente e a lei de Ohm.

Agora ligamos a uma pilha de $6\ \text{V}$ lâmpadas idênticas de $12\ \Omega$ em paralelo, adicionando uma de cada vez.

1. a) Que corrente passa por cada lâmpada quando há uma, duas ou três?
2. b) Calcula a corrente total fornecida pela pilha em cada caso.
3. c) Justifica por que razão a pilha se esgota mais depressa quanto mais lâmpadas colocarmos em paralelo.

Os dois faróis de um carro estão em paralelo com a bateria de $12\ \text{V}$ e cada um tem uma resistência de $6\ \Omega$.

1. a) Que corrente passa por cada farol?
2. b) Qual é a corrente total fornecida pela bateria com os dois faróis acesos?
3. c) Se um farol fundir, o que acontece ao outro? Justifica a tua resposta pensando no tipo de ligação.

Três resistências de $2\ \Omega$, $4\ \Omega$ e $4\ \Omega$ estão em paralelo, como se mostra na figura.

1. a) Calcula a resistência equivalente usando $\frac{1}{R_{eq}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3}$.
2. b) Se o conjunto for ligado a uma pilha de $6\ \text{V}$, que corrente total circula?
3. c) Calcula a corrente em cada ramo e verifica que a soma das três é igual à corrente total.

Uma resistência de $6\ \Omega$ e outra de $3\ \Omega$ são ligadas em paralelo.

1. a) Calcula a resistência equivalente.
2. b) Verifica que é menor até do que a mais pequena das duas.
3. c) Explica, pensando nos caminhos possíveis para a corrente, por que razão adicionar um ramo em paralelo facilita sempre a passagem da corrente.

Um colega afirma: «Em série, a corrente da pilha reparte-se pelas lâmpadas».

1. a) Tem razão?
2. b) Com uma pilha de $12\ \text{V}$ e duas lâmpadas de $3\ \Omega$ em série, calcula a corrente que passa por cada uma e a tensão entre os terminais de cada uma.
3. c) Corrige a frase do teu colega: o que se reparte na realidade num circuito em série?

Vais iluminar duas maquetes com uma lâmpada cada uma, e estas devem poder acender-se e apagar-se separadamente usando uma única pilha.

1. a) Ligá-las-ias em série ou em paralelo? Porquê?
2. b) Que vantagem tem a tua opção se uma lâmpada fundir?
3. c) Que desvantagem acarreta para a duração da pilha? Relaciona-o com a corrente total fornecida.

Numa habitação, o forno ($23\ \Omega$) e o micro-ondas ($46\ \Omega$) estão ligados em paralelo à rede elétrica de $230\ \text{V}$.

1. a) Calcula a corrente que passa por cada aparelho quando funcionam ao mesmo tempo.
2. b) Que corrente total entra no circuito da cozinha?
3. c) Justifica por que razão é conveniente que estejam em paralelo e não em série, tendo em conta a tensão de que cada aparelho necessita.