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Aula 133 — Associação de Resistores em Paralelo (Divisão de correntes)

50 min

Objetivo geral

Compreender a associação de resistores em paralelo, calculando a resistência equivalente e analisando a divisão da corrente entre os ramos.

Objetivos específicos

  • Calcular a resistência equivalente de resistores em paralelo: 1/Req=1/R1+...+1/Rn.
  • Reconhecer que a DDP é a mesma em todos os resistores associados em paralelo.
  • Reconhecer que a corrente total se divide entre os resistores, inversamente proporcional à resistência de cada um.
  • Resolver problemas de circuitos com resistores em paralelo, incluindo o caso particular de dois resistores.

Conhecimentos prévios

  • Associação de resistores em série (Aula 132).
  • 1ª Lei de Ohm, U=R·i (Aula 129).

Recursos didáticos

  • Apresentação de slides — Possor_Aula133_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: "na instalação elétrica de uma casa, quando uma lâmpada queima, por que as outras tomadas e lâmpadas continuam funcionando normalmente?" Ouvir hipóteses.

Problematização Inicial

5 min · Bachelard — obstáculo epistemológico antecipado

Perguntar: nesse tipo de ligação, a DDP é igual ou diferente sobre cada aparelho? Obstáculo a nomear (sem resolver ainda): achar que, assim como na série, a corrente é sempre igual em todos os elementos de qualquer associação.

Desenvolvimento Conceitual

20 min · Exposição dialogada

Apresentação dos slides 2 a 9: na associação em PARALELO, os resistores são ligados entre os MESMOS dois pontos (nós), oferecendo caminhos alternativos para a corrente — por isso a DDP é a MESMA sobre cada resistor (isso resolve o obstáculo do Momento 2: a corrente NÃO é igual em paralelo, quem é igual é a DDP). A resistência equivalente satisfaz 1/Req=1/R1+1/R2+...+1/Rn (Req sempre MENOR que a menor resistência individual, pois mais caminhos facilitam a passagem da corrente). Caso particular de dois resistores: Req=(R1·R2)/(R1+R2) — produto sobre soma. A corrente total se divide entre os ramos, sendo MAIOR no ramo de MENOR resistência (ii=U/Ri, mesma DDP U em todos).

Resolução Guiada

10 min · Vygotsky — Zona de Desenvolvimento Proximal

Resolução guiada: calcular a resistência equivalente de dois resistores de 6Ω e 3Ω em paralelo (Req=2Ω, usando produto sobre soma). Em duplas: calcular a corrente em cada um de dois resistores de 10Ω e 40Ω em paralelo, sob 40V (i₁=4A, i₂=1A).

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: na instalação residencial (paralelo), cada aparelho tem seu próprio caminho entre os mesmos dois pontos da rede elétrica; se um queima (interrompe seu próprio ramo), os demais continuam com seus caminhos intactos.

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. Dois resistores de 6Ω e 3Ω são associados em paralelo. Qual a resistência equivalente? (use produto sobre soma)

Gabarito: Req=(6×3)/(6+3)=18/9=2 Ω.

2. Três resistores de 4Ω, 4Ω e 4Ω são associados em paralelo. Qual a resistência equivalente?

Gabarito: 1/Req=1/4+1/4+1/4=3/4; Req=4/3≈1,33 Ω.

3. Numa associação em paralelo, a DDP é igual ou diferente sobre cada resistor?

Gabarito: É igual sobre todos — como os resistores estão ligados entre os mesmos dois pontos (nós), a DDP entre esses pontos é a mesma para qualquer caminho.

4. Dois resistores de 10Ω e 40Ω estão em paralelo, sob uma DDP de 40V. Qual a corrente em cada um?

Gabarito: i₁=U/R₁=40/10=4A; i₂=U/R₂=40/40=1A.

5. Por que a resistência equivalente de uma associação em paralelo é sempre menor que a menor resistência individual?

Gabarito: Porque a associação em paralelo oferece múltiplos caminhos para a corrente fluir simultaneamente, o que equivale a uma oposição total menor do que qualquer caminho isolado.

Observações e extensão

Próxima aula: Associação Mista de Resistores. Nota para o professor: essa aula fecha o par série/paralelo — vale um quadro-resumo comparativo (o que é igual, o que se divide, fórmula de Req) antes de avançar para a associação mista.