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Aula 132 — Associação de Resistores em Série (Resistência equivalente)

50 min

Objetivo geral

Compreender a associação de resistores em série, calculando a resistência equivalente e analisando corrente e tensão em cada resistor.

Objetivos específicos

  • Calcular a resistência equivalente de resistores associados em série: Req=R1+R2+...+Rn.
  • Reconhecer que a corrente é a mesma em todos os resistores associados em série.
  • Reconhecer que a DDP total se divide entre os resistores, proporcionalmente à resistência de cada um.
  • Resolver problemas de circuitos simples com resistores em série.

Conhecimentos prévios

  • 1ª Lei de Ohm, U=R·i (Aula 129).
  • Diferença de potencial elétrico, DDP (Módulo 8, Aula 121).

Recursos didáticos

  • Apresentação de slides — Possor_Aula132_Apresentacao.pptx.
  • Calculadora simples.
  • Quadro/lousa e material de escrita.

Desenvolvimento da aula

Acolhida e Sondagem de Conhecimentos Prévios

5 min · Ausubel — ativação de subsunçores

O professor pergunta: "num pisca-pisca de Natal antigo, quando uma lâmpada queima, todas as outras apagam. Por que isso acontece?" Ouvir hipóteses.

Problematização Inicial

5 min · Bachelard — obstáculo epistemológico antecipado

Perguntar: nesse tipo de circuito, a corrente elétrica é igual ou diferente em cada lâmpada? Obstáculo a nomear (sem resolver ainda): achar que a corrente se divide entre os resistores mesmo numa associação em série.

Desenvolvimento Conceitual

20 min · Exposição dialogada

Apresentação dos slides 2 a 9: na associação em SÉRIE, os resistores são ligados um após o outro, formando um único caminho para a corrente — por isso a CORRENTE é a MESMA em todos eles, já que não há "bifurcação" nenhuma (isso resolve o obstáculo do Momento 2). A resistência equivalente é a SOMA das resistências individuais: Req=R1+R2+...+Rn (sempre MAIOR que a maior resistência individual isolada). A DDP total da associação se DIVIDE entre os resistores, proporcionalmente ao valor de cada um (Ui=Ri·i, com a mesma corrente i em todos).

Resolução Guiada

10 min · Vygotsky — Zona de Desenvolvimento Proximal

Resolução guiada: calcular a resistência equivalente de três resistores de 2Ω, 3Ω e 5Ω em série (Req=10Ω). Em duplas: calcular a DDP sobre cada um de dois resistores de 10Ω e 30Ω em série, percorridos por 0,5A (U₁=5V, U₂=15V).

Exercícios de Fixação

7 min · Prática independente

Aplicação individual (ou em duplas) da lista de exercícios de fixação (seção 8 deste plano).

Síntese e Fechamento

3 min · Consolidação (fechamento circular)

Retomar a pergunta do Momento 1: no pisca-pisca em série, a mesma corrente passa por todas as lâmpadas; quando uma queima (interrompe o circuito), não há mais caminho fechado para a corrente, e todas as lâmpadas apagam.

Avaliação formativa

Ao longo da aula: perguntas rápidas de verificação (Momento 3) e observação direta durante a resolução guiada (Momento 4). Ao final: correção coletiva dos exercícios.

Lista de exercícios

1. Três resistores de 2Ω, 3Ω e 5Ω são associados em série. Qual a resistência equivalente?

Gabarito: Req=2+3+5=10 Ω.

2. Dois resistores de 4Ω e 6Ω, em série, são percorridos por uma corrente de 2A. Qual a DDP total da associação?

Gabarito: Req=4+6=10Ω; U=Req·i=10×2=20V.

3. Numa associação em série, a corrente é igual ou diferente em cada resistor?

Gabarito: É igual em todos — como há um único caminho para a corrente, ela é a mesma em qualquer ponto do circuito série.

4. Dois resistores de 10Ω e 30Ω estão em série, percorridos por uma corrente de 0,5A. Qual a DDP sobre cada um?

Gabarito: U₁=R₁·i=10×0,5=5V; U₂=R₂·i=30×0,5=15V.

5. Por que a resistência equivalente de uma associação em série é sempre maior que qualquer uma das resistências individuais?

Gabarito: Porque a corrente precisa atravessar todos os resistores em sequência, então cada um acrescenta sua própria oposição ao fluxo, e a soma total sempre supera qualquer parcela isolada.

Observações e extensão

Próxima aula: Associação de Resistores em Paralelo (Divisão de correntes). Nota para o professor: o exemplo do pisca-pisca antigo (série) versus a instalação elétrica residencial (paralelo, próxima aula) é um bom contraste para fixar a diferença.