Relatório Leis de Kirchhoff

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Relatório do Experimento 5
Curso: Engenharia Elétrica
Turma: PE2
Título do Experimento: Leis de Kirchhoff
Nome completo: Filipe Carvalho de Andrade
Observação:
- Neste experimento considere dois algarismos para todas práticas
- Colete os dados do vídeo correspondente ao experimento 5. Tomar em consideração que os
resistores, a fonte e os instrumentos de medidas são ideais.
- Todos itens de caráter OBRIGATÓRIO têm que ser feitos, em caso contrário não será avaliado o
relatório.
Prática 1
Tabela 1. Valores dos resistores, corrente e tensão correspondente dos dados coletados do circuito da
prática 1. R1 = 10 Ω, R2 = 10 Ω e R3 = 10 Ω. OBRIGATÓRIO
Grandeza IA(A) IB (A) IC (A) VAB (V) VBC (V) VCD (V) VAD (V)
medida 1,16 1,16 1,16 11,6 11,6 11,6 34,8
Calculada 1,20 1,20 1,20 12,0 12,0 12,0 36,0
Tabela 2. Valores dos resistores, corrente e tensão correspondente dos dados coletados do circuito da
prática 1. R1 = 100 Ω, R2 = 100 Ω e R3 = 100 Ω. OBRIGATÓRIO
Grandeza IA(A) IB (A) IC (A) VAB (V) VBC (V) VCD (V) VAD (V)
medida 0,12 0,12 0,12 12,0 12,0 12,0 35,9
Calculada 0,12 0,12 0,12 12,0 12,0 12,0 36,0
Tabela 3. Valores dos resistores, corrente e tensão correspondente dos dados coletados do circuito
da prática 1. R1 = 10 Ω, R2 = 50 Ω e R3 = 100 Ω. OBRIGATÓRIO
Grandeza IA(A) IB (A) IC (A) VAB (V) VBC (V) VCD (V) VAD (V)
medida 0,22 0,22 0,22 2,23 11,2 22,3 35,8
Calculada 0,225 0,225 0,225 2,25 11,3 22,5 36,0
1) Verifique a validade da lei de kirchhoff para cada tabela acima, no caso de uma divergência com o
valor esperado identifique a(s) possivel(is) fonte(s) que provocaram essa diferença.
Ao comparar os dados medidos com os calculados das tabelas 1, 2, e 3, é possível notar que os valores
encontrados de forma teórica são próximos aos encontrados experimentalmente, o que implica que a
metodologia utilizada foi adequada, validando assim a utilização das leis de kirchhoff nesse
experimento. As pequenas diferenças encontradas podem ser resultado da não consideração da
resistividade do fio no cálculo teórico, o que resulta numa alteração dos valores da corrente e tensão,
proporcionalmente à distância que os dispositivos estão da fonte.
2) Que pode concluir dos dados coletados para os resistores R1=R2=R3 = 10 Ω e R1=R2=R3 = 100
Ω, com relação às medidas coletadas de tensão e corrente.
Os valores da corrente no circuito referente a tabela 1 são maiores que os do referente a tabela 2, visto
que a resistência equivalente dele é menor, já as tensões são semelhantes em ambos circuitos, visto
que a tensão é dividida proporcionalmente entre os resistores, pois todos possuem a mesma
resistência. No entanto no circuito referente a tabela 1, por apresentar resistores com resistências
menores, o valor da resistividade do fio afeta o circuito de forma mais significativa, o que é visível ao
comparar as variações de tensões medidas e calculadas das tabelas 1 e 2.
3) Que pode concluir das medidas coletadas de tensão e corrente quando os resistores são diferentes.
Percebe-se que as correntes se mantêm constantes, no entanto a tensão é dividida proporcionalmente
entre os resistores, logo quanto maior for a resistência do resistor, maior será a porcentagem da tensão
total que ele receberá.
Prática 2:
Tabela 4. Valores dos resistores, corrente e tensão correspondente dos dados coletados do circuito da
prática 2. R1 = 10 Ω, R2 = 10 Ω e R3 = 10 Ω. OBRIGATÓRIO
Grandeza IA (A) IB (A) ID (A) IF (A) VBC (V) VDE (V) VFG (V)
medida 9,07 3,19 2,98 2,90 31,9 29,8 29,0
Calculada 10,8 3,60 3,60 3,60 36,0 36,0 36,0
Tabela 5. Valores dos resistores, corrente e tensão correspondente dos dados coletados do circuito da
prática 2. R1 = 100 Ω, R2 = 100 Ω e R3 = 100 Ω. OBRIGATÓRIO
Grandeza IA (A) IB (A) ID (A) IF (A) VBC (V) VDE (V) VFG (V)
medida 1,06 0,36 0,35 0,35 35,5 35,3 35,2
Calculada 1,08 0,36 0,36 0,36 36,0 36,0 36,0
Tabela 6. Valores dos resistores, corrente e tensão correspondente dos dados coletados do circuito da
prática 2. R1 = 10 Ω, R2 = 50 Ω e R3 = 100 Ω. OBRIGATÓRIO
Grandeza IA (A) IB (A) ID (A) IF (A) VBC (V) VDE (V) VFG (V)
medida 4,39 3,38 0,68 0,33 33,8 33,8 33,7
Calculada 4,68 3,60 0,72 0,36 36,0 36,0 36,0
1) Verifique a validade da lei de kirchhoff para cada tabela acima, no caso de uma divergência com o
valor esperado identifique a(s) possivel(is) fonte(s) que provocaram essa diferença.
Ao comparar os dados medidos com os calculados das tabelas 4, 5, e 6, é possível notar que os valores
encontrados de forma teórica são próximos aos encontrados experimentalmente, o que implica que a
metodologia utilizada foi adequada, validando assim a utilização das leis de kirchhoff nesse
experimento. As pequenas diferenças encontradas podem ser resultado da não consideração da
resistividade do fio no cálculo teórico, o que resulta numa alteração dos valores da corrente e tensão,
proporcionalmente à distância que os dispositivos estão da fonte.
2) Que pode concluir dos dados coletados para os resistores R1=R2=R3 = 10 Ω e R1=R2=R3 = 100
Ω, com relação às medidas coletadas de tensão e corrente.
Os valores da tensão no circuitos referente as tabelas 4 e 5 são próximos, visto que por ser um circuito
divisor de corrente a tensão é a mesma em todos os pontos do circuito, no entanto o circuito da tabela
4, por ter uma resistência equivalente menor que o referente a tabela 5, sofre uma alteração maior
proporcionalmente dos dados devido a resistividade do fio. Já a corrente é maior no circuito referente
a tabela 4, visto que sua resistência interna é menor que o da tabela 5, e as correntes são divididas
igualmente entre os resistores, visto que eles possuem as mesmas resistências.
3) Que pode concluir das medidas coletadas de tensão e corrente quando os resistores são diferentes.
Percebe-se que as tensões se mantêm constantes, no entanto a corrente é dividida proporcionalmente
entre os resistores, logo quanto maior for a resistência do resistor, maior será a porcentagem da
corrente total que ele receberá.
Prática 3:
Tabela 7. Valores de corrente e tensão correspondente ao circuito divisor de tensão com
carga mostrado na figura da prática 3 para R1 = R2 =R3 = 10 Ω. OBRIGATÓRIO
Rq (Ω) VAB (V) VCD (V) IA (A) I3 (A) Iq (A)
1 16,1 1,82 1,61 0,18 1,43
100 11,9 10,8 1,19 1,08 0,11
1) Da tabela acima, que pode concluir da influência da carga, Rq, no circuito divisor de tensão.
Ao observar a tabela acima percebe que quanto menor for o valor de Rq em comparação com R3,
mais propício será para a corrente passa por Rq, pois esse será o caminho que oferece menos
resistência. E quanto maior for o valor de Rq será mais propício para a corrente passar pelo resistor
R3, pois ele irá oferecer menos resistência à sua passagem.
Tabela 8. Valores de corrente e tensão correspondente ao circuito divisor de corrente mostrado na
Figura 10, para R1 = R2 =R3 = 100 Ω.
Rq (Ω) VAB (V) VCD (V) IA (A) I3 (A) Iq (A)
1 17,8 0,22 0,18 0,002 0,18
100 14,3 7,17 0,14 0,07 0,07
2) Da tabela acima, que pode concluir da influência da carga, Rq, no circuito divisor de tensão.
Ao observar a tabela acima percebe que quanto menor for o valor de Rq em comparação com R3,
mais propício será para a corrente passa por Rq, pois esse será o caminho que oferece menos
resistência. E quanto mais próximo ou igual de R3 for Rq a corrente irá se dividir igualmente entre os
resistores R3 e Rq, visto que ambos oferecem a mesma resistência à sua passagem.
3) Analisando as duas tabelas acima, explique como pode ser compensado a queda de tensão
produzida pela carga, Rq.
A queda de tensão produzido pela carga Rq pode ser compensada de duas maneiras, a primeira é
aumentando o valor da resistência de Rq, visto irá passar mais corrente por R3 e o circuito ficará
semelhante a um divisor de tensão, essa queda também pode ser compensada diminuindo os valores
das resistências de R1, R2 e R3 de modo que o valor dessas resistências sejam menores que Rq, pois
dessa forma o circuito ficará semelhante a um divisor de tensão.
4) Um aluno tem uma fonte DCde 12 V e pretende ligar uma rádio de 3 V e resistência interna de 5
Ω. Para isso monta um circuito divisor de tensão como mostrado na figura abaixo Determine os
valores dos resistores e sua respectiva potência mínima.
R1 = 10 Ω
R2 = 10 Ω
P1 = 0,9W
P2 = 8,1W