Lição do Teach
Resistores em série e em paralelo com o Hive
Os estudantes preveem, medem e comparam a resistência equivalente de três redes reais no LabsLand Hive: dois resistores em série, dois em paralelo e uma rede mista.
Primeira vez que ativa o Teach? Você pode realizar uma sessão de aula sem custo. Os estudantes entram com um código da turma.
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Objetivos de aprendizagem
Prever a resistência equivalente de resistores em série e em paralelo.
Reconhecer, no circuito carregado, quais componentes estão em série e quais compartilham os mesmos dois pontos.
Usar o Hive no modo de resistência para medir redes reais já preparadas.
Comparar previsão e medição usando unidades coerentes em ohms ou quilohms.
Explicar por que dois resistores iguais não se comportam da mesma forma em série e em paralelo.
Prever o efeito de trocar um resistor antes de verificar com uma medição, quando o professor ativar o desafio opcional.
Defender uma conclusão breve com evidências de três circuitos.
Visualização da atividade do estudante
Conteúdo da atividade
Apenas visualização. Em uma sessão de aula, os estudantes podem preencher respostas e entregar o trabalho ao professor.
1. Preveja antes de medir
12 min
Você usará o laboratório remoto Hive para medir resistores reais. Os três circuitos já estão preparados: seu trabalho não é fazer a montagem, mas prever, medir e explicar.
Circuito misto carregado no Hive
Esta captura mostra o circuito misto carregado no Hive durante uma medição real. O multímetro mede a resistência equivalente entre as duas pontas de prova.
Quando dois resistores estão em série, a corrente precisa passar por um e depois pelo outro. As resistências são somadas para obter a resistência equivalente:
Resistores em série
R_\text{série}=R_1+R_2
Quando dois resistores estão em paralelo, a corrente tem dois caminhos possíveis. Para dois resistores iguais, a resistência equivalente é metade da resistência de um deles:
Dois resistores iguais em paralelo
R_\text{paralelo}=\frac{R}{2}
Observe a captura do circuito misto. Quais dois resistores compartilham os mesmos dois pontos do circuito? Como a imagem mostra que esses dois resistores estão em paralelo, e não em série?
Preveja a resistência equivalente destes três circuitos. Escreva o cálculo e a unidade em cada caso:
1. Dois resistores de 1 kΩ em série.
2. Dois resistores de 1 kΩ em paralelo.
3. Um resistor de 1 kΩ em série com dois resistores de 10 kΩ em paralelo.
Por que dois resistores de 1 kΩ em paralelo não resultam em 2 kΩ?
2. Meça três circuitos reais
20 min
Mantenha o multímetro no modo resistance / resistência. Nesta atividade, não é necessário ativar uma fonte de alimentação: o multímetro mede a resistência equivalente entre as duas pontas de prova.
Modo de resistência
Não altere o circuito nem o modo do multímetro. Os três circuitos estão preparados para medir resistência, não corrente nem tensão.
Abrir o circuito em série
Abra o Hive por este bloco.
Aguarde o carregamento do circuito com dois resistores de 1 kΩ em série.
Confirme que o multímetro está no modo de resistência.
Clique em Realizar Medição.
Registre a leitura com a unidade mostrada pelo Hive.
Abrir o circuito em paralelo
Abra o circuito com dois resistores de 1 kΩ em paralelo.
Não altere fios nem componentes.
Clique em Realizar Medição.
Registre a leitura com a unidade mostrada pelo Hive.
Abrir o circuito misto
Abra o circuito misto: 1 kΩ em série com dois resistores de 10 kΩ em paralelo.
Faça a medição no modo de resistência.
Registre a leitura com a unidade mostrada pelo Hive.
Previsão e medição da resistência equivalente
Preencha uma linha por circuito. Em confiança, escreva Alta, Média ou Baixa e acrescente uma justificativa curta, por exemplo: 'Alta: o multímetro estava estável' ou 'Média: a leitura mudou antes de eu registrá-la'.
| Circuito | Modelo usado | Previsão kΩ | Leitura medida | Medição convertida kΩ | Diferença aproximada kΩ | Confiança e justificativa |
|---|---|---|---|---|---|---|
Escolha a linha em que você tem menos confiança. Explique qual aspecto da leitura ou da conversão reduz sua segurança.
3. Compare o modelo e a medição
15 min
Resistores reais têm tolerâncias e os instrumentos arredondam os valores. Não procure uma coincidência perfeita: verifique se o padrão geral confirma o modelo.
Ordene os três circuitos da menor para a maior resistência medida. Essa ordem coincide com suas previsões? Use os três valores medidos.
Se a medição do circuito misto ficar mais próxima de 6,05 kΩ do que de 6,00 kΩ, por que ela ainda é compatível com o modelo?
Desafio opcional do professor: quando receber a orientação, abra o circuito com dois resistores de 1 kΩ em paralelo e troque apenas um resistor de 1 kΩ por um de 10 kΩ. Antes de medir, preveja se a nova resistência equivalente será menor que 0,5 kΩ, ficará entre 0,5 e 1 kΩ ou será maior que 1 kΩ. Depois, meça e escreva se a leitura confirma sua previsão.
Se você não fizer a alteração ao vivo, responda apenas com uma previsão fundamentada: o que deve acontecer ao trocar um dos dois resistores por outro de maior resistência?
4. Conclusão
8 min
Escreva uma conclusão de 6 a 8 linhas: o que suas medições no Hive demonstram sobre resistores em série e em paralelo? Inclua uma afirmação, dois ou três dados da tabela e uma breve explicação física.
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