2. Circuito Série

No circuito série, os componentes são ligados de forma que a corrente elétrica circula passando consecutivamente por todos eles. Veja a Figura 1:

 

Nesse caso, a corrente elétrica percorre o circuito saindo do pólo positivo da fonte de DDP (utiliza-se aqui o sentido convencional para a corrente elétrica), passa pelo resistor R1 e em seguida pelo resistor R2, chegando novamente à fonte.

À primeira vista, podemos ter a impressão errônea de que uma parte da corrente é perdida ao passar por um componente, diminuindo. Vamos analisar a correlação que fizemos da corrente elétrica com a água em um encanamento. Se em uma ponta de um cano entra uma certa quantidade de água por minuto, na outra ponta desse cano deverá sair a mesma quantidade. Obviamente estamos supondo que o cano não tem nenhum furo. A corrente elétrica tem a mesma propriedade.

Sendo composta por cargas elétricas em movimento e, já que sabemos que essas cargas fazem parte da estrutura dos materiais, é fácil chegar à seguinte conclusão: se em uma extremidade de um condutor ou um resistor chega uma certa quantidade de carga elétrica por unidade de tempo (corrente elétrica), na outra extremidade a carga que passa na unidade de tempo será a mesma! Assim, concluímos que a corrente elétrica é igual para qualquer ponto de um mesmo condutor.

Desta forma, no circuito da Figura 1, notamos que a intensidade da corrente elétrica que circula pela fonte, pelo resistor R1 e pelo resistor R2 é a mesma. Esta é, na verdade, uma propriedade do circuito série.

Em um circuito série, a intensidade da corrente elétrica é a mesma para todos os componentes.

A resistência total de um circuito série também é simples de se encontrar. A resistência elétrica é a oposição que um condutor oferece à passagem da corrente elétrica. E sabemos que essa resistência depende do comprimento do condutor.

Considere dois fios de mesmo material, diâmetro e comprimento. Quando ligamos dois resistores em série, o comprimento do caminho que a corrente vai percorrer é somado. Portanto, podemos concluir que a resistência elétrica dos dois condutores vai somar-se também.

Dessa forma, o cálculo da resistência elétrica para resistores em série é


RT=R1+R2+R3+...

Para tantos resistores quantos estiverem ligados em série.

Já sabemos que num circuito série todos os componentes são percorridos pela mesma corrente elétrica, mas e quanto à tensão? Note que nenhum dos dois resistores do circuito mostrado na Figura 2 encontra-se ligado diretamente aos pontos A e B.

 

Portanto, a tensão VAB fornecida pela fonte não é a tensão à qual nenhum dos resistores está sujeito. O resistor R1 tem sobre ele a DDP representada por VAC enquanto o R2 está sujeito à tensão VCB.
Se lembrarmos que:

VAB = VA - VB

e que o potencial elétrico no ponto C é maior do que o do ponto B porém menor do que o potencial do ponto A, podemos escrever que:

VAC = VA - VC      e      VCB = VC - VB

Isolando VA e VB nessas duas expressões e substituindo na anterior, podemos escrever que:

VAB = VAC + VCB

O que significa que a tensão total VAB divide-se, ficando uma parte em R1 e outra parte em R2. Note que VAC e VAB só serão iguais se R1 = R2, pois podemos calcular essas duas DDPs usando a expressão já nossa conhecida que relaciona tensão, corrente e resistência

VAC = R1 . i       e       VCB = R2 . i

Ficando dessa forma uma DDP maior sobre o resistor com maior resistência elétrica.