Circuitos em paralelo

Duas lâmpadas de 12 Ω ligadas lado a lado, cada uma sob 6 V, consomem 0.5 A cada. Assim, a bateria fornece 1 A: o dobro do necessário para uma lâmpada.

Vários caminhos, a mesma tensão

Em um circuito em paralelo, cada componente fica em seu próprio ramo, ligado diretamente aos terminais da bateria. As extremidades de todos os ramos se conectam aos mesmos dois fios, de modo que cada ramo recebe a tensão total da bateria. Essa é a primeira regra dos circuitos em paralelo. A segunda trata da corrente: a corrente da bateria se divide na primeira junção, percorre os diferentes ramos e volta a se reunir do outro lado. A soma das correntes nos ramos é igual à corrente total. Nenhuma carga se perde em uma junção: tudo o que entra sai.

Acrescentar um ramo reduz a resistência total

Cada ramo obedece à lei de Ohm separadamente: I₁ = V ÷ R₁, I₂ = V ÷ R₂. A corrente total é a soma, V ÷ R₁ + V ÷ R₂ + ..., e o resistor único que consumiria a mesma corrente da bateria satisfaz 1 ÷ R = 1 ÷ R₁ + 1 ÷ R₂ + 1 ÷ R₃ + ... . Essa resistência total é sempre menor que a menor resistência dos ramos. Parece estranho à primeira vista, mas faz sentido: cada ramo adicional oferece mais um caminho para a carga passar, como abrir outro caixa em uma loja. Duas lâmpadas de 12 Ω em paralelo equivalem a 6 Ω; três equivalem a 4 Ω. Para dois ramos, há um atalho, R = R₁R₂ ÷ (R₁ + R₂): 6 Ω e 12 Ω resultam em 72 ÷ 18 = 4 Ω.

A OpenStax repete seu exemplo de ligação em série, agora em paralelo: 1.00 Ω, 6.00 Ω e 13.0 Ω ligados a 12.0 V. Cada resistor recebe os 12.0 V completos, de modo que as correntes são 12.0 A, 2.00 A e 0.923 A, somando 14.9 A. A resistência total é 0.804 Ω, menor que a do ramo de 1.00 Ω. Compare com o circuito em série, no qual os mesmos três resistores consumiam apenas 0.600 A. Em paralelo, o menor resistor conduz a maior corrente; em série, era o maior resistor que recebia a maior tensão.

Por que as instalações residenciais são em paralelo

Cada tomada e cada ponto de iluminação de uma casa ficam em seu próprio ramo, ligado à rede elétrica. Assim, cada aparelho recebe a tensão total para a qual foi projetado, pode ser ligado e desligado sem afetar os demais, e uma lâmpada queimada não desliga a geladeira. Em contrapartida, cada aparelho acrescenta corrente aos fios que alimentam os ramos. Os fios de alimentação e o fusível ou disjuntor conduzem a corrente total; por isso, ligar muitos aparelhos de alta potência ao mesmo tempo pode elevar essa corrente acima do limite seguro. A última unidade do curso retoma esse assunto.

Série e paralelo no mesmo circuito

Circuitos reais combinam os dois tipos de ligação. Resolva-os por partes: primeiro substitua o grupo em paralelo por uma resistência equivalente e depois some as resistências que estiverem em série com ele. No segundo laboratório abaixo, L1 está em série com o par L2 e L3 em paralelo, todas de 12 Ω. O par equivale a 6 Ω, então o total é 12 + 6 = 18 Ω e a corrente da bateria é 6 ÷ 18 ≈ 0.333 A. Toda essa corrente passa por L1, cuja tensão é 0.333 × 12 = 4 V. Os 2 V restantes ficam no par, de modo que L2 e L3 conduzem 2 ÷ 12 ≈ 0.167 A cada. L1 é claramente a mais brilhante, como você pode conferir no laboratório.