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Um circuito conectado em série é freqüentemente chamado de circuito divisor de tensão. A tensão da fonte é igual ao total de todas as quedas de tensão nos resistores conectados em série. A tensão diminuída em cada resistor é proporcional ao valor de resistência desse resistor. Resistores maiores experimentam quedas maiores, enquanto resistores menores experimentam quedas menores. o fórmula divisora de tensão permite calcular a queda de tensão em qualquer resistor sem precisar resolver primeiro a corrente. A fórmula do divisor de tensão é:
onde VX = tensão caiu através do resistor selecionado
RX = valor do resistor selecionado
RT = resistência total do circuito em série
VS = fonte ou tensão aplicada
Um exemplo simples para começar:
Exemplo 1
Encontre a queda de tensão em cada resistor, dado que V = 150 V, R = 1 Kohm.
A primeira solução requer que achemos a série atual. Primeiro, calcule a resistência total do circuito: Rmorto = R1 + R2 = 1k + 2k = 3 kohm.
Em seguida, encontre a corrente do circuito: I = V / Rmorto = 150 / 3 = 50 mA.
Finalmente, encontre a tensão em R1: V1= IR1 = 50 V;
e a tensão em R2: V2 = IR2 = 100 V.
A segunda solução, mais direta, usa a fórmula do divisor de tensão:
e
I: = V / (R + 2 * R);
VR: = I * R;
V2R: = I * 2 * R;
VR = [50]
V2R = [100]
{ou usando a fórmula do divisor de tensão:}
VR: = V * R / (R + 2 * R);
V2R: = V * 2 * R / (R + 2 * R);
VR = [50]
V2R = [100]
Eu = V/(R+2*R)
VR = int(I*R)
V2R= int(I*2*R)
print(“Usando a Lei de Ohm:”)
imprimir(“VR= %.3f”%VR, “\n”, “V2R= %.3f”%V2R)
VR= int(V*R/(R+2*R))
V2R= int(V*2*R/(R+2*R))
print(“Ou usando a fórmula do Divisor de Tensão:”)
imprimir(“VR= %.3f”%VR, “\n”, “V2R= %.3f”%V2R)
Outro exemplo:
Exemplo 2
Encontre a queda de tensão em cada resistor.
Use a fórmula do divisor de tensão:
{Use a fórmula do divisor de tensão: Vi = Vs * Ri / Rtot}
V1:=VS*R1/(R1+R2+R3+R4);
V2:=VS*R2/(R1+R2+R3+R4);
V3:=VS*R3/(R1+R2+R3+R4);
V4:=VS*R4/(R1+R2+R3+R4);
V1 = [500m]
V2 = [1]
V3 = [1.5]
V4 = [2]
Rtot=R1+R2+R3+R4
V1=VS*R1/Rtot
V2=VS*R2/Rtot
V3=VS*R3/Rtot
V4=VS*R4/Rtot
imprimir(“V1=%.3f”%V1)
imprimir(“V2=%.3f”%V2)
imprimir(“V3=%.3f”%V3)
imprimir(“V4=%.3f”%V4)
Exemplo 3
Encontre as tensões medidas pelos instrumentos.
Este exemplo mostra que o ramo conectado em paralelo com a fonte não afeta o uso da fórmula de divisão de tensão.
V1: = V * R3 / (R3 + R4);
V1 = [100]
V2: = V * R4 / (R3 + R4);
V2 = [100]
V1=V*R3/(R3+R4)
imprimir(“V1=%.3f”%V1)
V2=V*R4/(R3+R4)
imprimir(“V2=%.3f”%V2)
O exemplo a seguir é um pouco mais complicado:
Exemplo 4
Encontre a queda de tensão em R2 se a fonte de tensão for 140 V e as resistências forem as indicadas no esquema.
V4:=Vs*(Replus(R4,(R2+R3)))/(R1+Replus((R2+R3),R4));
V: = V4 * R2 / (R2 + R3)
{ou}
Sys I, I2, I1, V
I * R4 = I2 * (R2 + R3)
I1 = I + I2
V = I2 * R2
Vs = R1 * I1 + I * R4
end;
V = [40]
Replus= lambda R1, R2 : R1*R2/(R1+R2)
V4=Vs*Replus(R4,R2+R3)/(R1+Replus(R2+R3,R4))
V2=V4*R2/(R2+R3)
imprimir(“V2=%.3f”%V2)
A fórmula de divisão de tensão é usada duas vezes, primeiro para encontrar a tensão em R4 e, em segundo, para encontrar a tensão em R2.
Exemplo 5
Encontre a tensão entre os nós A e B.
Use a fórmula de divisão de tensão três vezes:
O método aqui é primeiro encontrar a tensão entre o nó de terra e o nó (2) onde R2, R3 e R1 são unidos. Isso é feito usando a fórmula do divisor de tensão para encontrar a parte de Vs que aparece entre esses dois nós. Em seguida, a fórmula do divisor de tensão é usada duas vezes para encontrar Va e Vb. Finalmente, Vb é subtraído de Va.
R12:=Replus((R1+R2),(R1+R2+R3));
V12: = Vs * R12 / (R2 + R12);
Vab:=V12*(R2/(R1+R2)-R1/(R1+R2+R3));
Vab = [500m]
Replus= lambda Ro, Rt : Ro*Rt/(Ro+Rt)
R12=Replus(R1+R2,R1+R2+R3)
V12=Vs*R12/(R2+R12)
Vab=V12*(R2/(R1+R2)-R1/(R1+R2+R3))
imprimir(“Vab= %.3f”%Vab)