O que é uma cadeia combinada?

Este artigo discute o tipo de "circuito de combinação" e mostra como ele é usado em uma variedade de aplicações, incluindo iluminação e eletrodomésticos.

Circuitos simples têm elementos que são conectados em série ou em paralelo. Quando dois métodos são combinados em um esquema, esses esquemas são chamados de esquemas combinados. Em outras palavras, um circuito de combinação é um tipo de circuito que combina circuitos elétricos em série e em paralelo.

Esta disposição torna o circuito de combinação útil de várias maneiras.

A combinação de elementos elétricos em série e paralelo em um mesmo circuito, que chamamos de circuito combinado, é utilizada em muitos eletrodomésticos e circuitos de iluminação. Isso nos permite combinar as vantagens de cada tipo e evitar ou minimizar suas desvantagens. Em particular, muitas vezes é adequado para aparelhos de alta potência, controlando o nível de corrente, os componentes que precisam acionar um circuito derivado e simplificando a fiação complexa, por exemplo, para reduzir o custo do aparelho.

Entendendo o Esquema Combinado

O circuito de combinação combina circuitos em série e paralelo, então precisamos entendê-los primeiro:

• Um circuito em série é um circuito no qual a corrente flui em apenas um caminho. Nesses circuitos, a corrente permanece a mesma para cada componente ou carga do circuito, mas a tensão é compartilhada entre eles.
• Um circuito paralelo é um circuito que tem dois ou mais caminhos de corrente. Nesses circuitos, todos os componentes ou cargas possuem a mesma tensão, mas a corrente é compartilhada entre eles.

Quando ambos os dispositivos acima (série e paralelo) são combinados no mesmo circuito, o circuito forma um circuito combinado.

Um circuito de combinação pode incluir, por exemplo, vários resistores, lâmpadas ou outras cargas conectadas em uma combinação de caminhos em série e paralelos.

A análise de um circuito combinado requer uma análise separada das partes em série e em paralelo.

A figura abaixo mostra a diferença entre circuito série, paralelo e combinado.

A seguir, veremos algumas aplicações úteis do terceiro tipo, depois de destacar algumas das vantagens do esquema combinado.

Vantagens dos esquemas combinados

Considere os circuitos de iluminação acima em série e em paralelo para entender como a colocação de componentes ou cargas é importante.

Os circuitos em série são úteis quando você precisa manter a mesma corrente em cada componente, enquanto os circuitos paralelos são úteis quando você precisa manter a mesma tensão entre eles.

Se alguma lâmpada do circuito série apagar, as demais irão apagar, e em operação, quanto mais lâmpadas ligadas em série, menos brilhante cada uma terá devido à tensão dividida.

Em um circuito paralelo, isso não acontece, portanto, o brilho de qualquer uma das lâmpadas não muda e, se alguma lâmpada falhar, as demais permanecerão acesas.

Pode parecer que há uma vantagem nos circuitos paralelos se você quiser que pelo menos uma lâmpada esteja sempre acesa, mas os circuitos em série têm a vantagem de exigir menos corrente para operar.

O circuito combinado tem certas vantagens sobre os outros dois tipos de circuitos (série e paralelo) porque possui as propriedades de ambos:

• Ele fornece vários caminhos de corrente.
• Isso permite que uma única fonte de alimentação forneça energia para vários dispositivos ao mesmo tempo.

• Os circuitos combinados são relativamente mais fáceis de projetar.
• Em um circuito combinado, o superaquecimento não ocorre rapidamente.

Uso de circuitos combinados

Os circuitos combinados encontraram sua aplicação em vários aparelhos, soluções de iluminação e outros dispositivos elétricos.

Esquemas de iluminação

As luminárias podem ser conectadas em série, em paralelo ou em combinação.

Se forem conectados em série, compartilharão o mesmo circuito e dependerão um do outro para o seu funcionamento. Outras vantagens e desvantagens dessa abordagem foram mencionadas anteriormente. Se estiverem conectados em paralelo, terão seu próprio ramal independente.

Via de regra, o esquema paralelo é preferido por ser simples, seguro e confiável, além de apresentar várias outras vantagens [Alexander e Matthew]. Em particular:

• Adicionar mais lâmpadas não diminuirá o brilho.
• Cada lâmpada pode ser ligada e desligada separadamente.
• Um circuito aberto em uma ramificação não afetará a operação das luzes em outras ramificações.

Porém, se ao invés as luminárias forem conectadas de forma combinada, algumas delas poderão ser conectadas em série e outras em paralelo, havendo vantagens e desvantagens de ambas.

Para compensar as deficiências dos circuitos paralelos, o circuito combinado:

• Menos cabos precisam ser usados.
• Design de fiação menos complexo.
• Tenha cuidado para não deixar a corrente ficar muito alta.

Técnica

Os instrumentos também podem aproveitar os circuitos de combinação.

Em particular, os esquemas combinados são benéficos para:

• Aparelhos poderosos consomem muita corrente, então alguns elementos podem ser conectados em série para manter a corrente baixa.
• Dispositivos que requerem um elemento para controlar todo um grupo de torneiras paralelas, como uma luz indicadora para mostrar que todas as torneiras estão operacionais.
• Simplificando o complexo projeto de fiação, o que também pode reduzir o custo do dispositivo.

Os componentes que devem controlar todo o circuito, como o interruptor principal, serão instalados em série. Além disso, um fusível ou disjuntor é sempre conectado em série porque deve cortar a energia de todo o circuito em caso de falha, como corrente muito alta.

Aqui está uma lista de aplicações práticas comuns de circuitos combinados:

1. Iluminação e tomadas. O circuito combinado pode alimentar luzes e tomadas em uma sala ou quintal. Isso permite que você use o mesmo circuito para alimentar luzes e tomadas, o que pode ser conveniente e eficiente.
2. Eletrodomésticos e tomadas: Um circuito combinado pode ser usado para alimentar eletrodomésticos e tomadas na cozinha ou em outro lugar.
3. HVAC e tomadas: Um circuito combinado pode ser usado para alimentar sistemas e tomadas de aquecimento, ventilação e ar condicionado (HVAC) em uma casa ou edifício.
4. Iluminação exterior e tomadas

É importante observar que os circuitos combinados devem ser dimensionados e protegidos adequadamente para que possam suportar com segurança a carga de todos os dispositivos e dos dispositivos que estão conectados a eles. É sempre uma boa ideia consultar um eletricista licenciado ou consultar o Código Elétrico Nacional (NEC) para orientação sobre a instalação segura e o uso de circuitos combinados.

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