Leis de Kirchhoff em Circuitos

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE
CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA
UNIDADE ACADÊMICA DE FÍSICA
LAB. ÓTICA ELETRICIDADE E MAGNETISMO
LEIS DE KIRCHHOFF EM CIRCUITOS
RESISTIVOS
Amy Roxanne Costa Fernandes
Prof. Dr. Lincoln Rodrigues Sampaio de Araújo
Campina Grande-PB
2024
UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE
CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA
UNIDADE ACADÊMICA DE FÍSICA
LAB. ÓTICA ELETRICIDADE E MAGNETISMO
LEIS DE KIRCHHOFF EM CIRCUITOS RESISTIVOS
Amy Roxanne Costa Fernandes
Prof. Dr. Lincoln Rodrigues Sampaio de Araújo
Campina Grande-PB
2024
Sumário
1 INTRODUÇÃO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.1 Teoria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.2 Objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2 EXPERIMENTO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2.1 Material utilizado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2.2 Procedimentos experimentais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.2.1 Medindo a tensão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.2.1.1 Circuito 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.2.1.2 Circuito 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.2.1.3 Medindo a resistência interna (impedância ) da fonte . . . . . . . . . . . . . . 5
2.3 Resultados e discussões . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.3.1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
3 CONCLUSÕES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
REFERÊNCIAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3
1 Introdução
1.1 Teoria
O método de resolução de circuitos elétricos por substituição de uma associação de
resistores pela resistência equivalente não é capaz de solucionar problemas com mais de
uma fonte de tensão. Leis bastante simples, denominadas Leis de Kirchhoff, são aplicáveis
a circuito de corrente contínua contendo baterias e resistores ligados de qualquer forma
(NASCIMENTO LAERSON, 2019). O enunciado destas regras é feito a seguir: Lei 1:
“ Em qualquer ponto num circuito, onde há divisão da corrente, a soma das
correntes que chegam ao ponto é igual à soma das correntes que deles saem”.
Lei 2: “ A soma algébrica dos aumentos e diminuições de potencial ao longo
de qualquer malha fechada de qualquer circuito deve ser igual a zero”. A lei
1 denominada lei das malhas, é consequência do fato de que em um estado estacionário
ou permanente, a diferença de potencial entre dois pontos se mantém e também que a
variação de potencial ao longo de um “caminho” fechado é nulo, ou seja, o mesmo potencial
é obtido ao se retornar ao ponto de partida. A lei 2, lei dos nós é consequência direta do
princípio da conservação da carga elétrica. A seguir são apresentados alguns exemplos
simples do emprego das regras enunciadas anteriormente.
1.2 Objetivos
1. Verificar as duas leis de Kirchhoff;
2. Análise de fenômenos relacionados com cargas em movimento, isto é, o estudo das
correntes e dos circuitos elétricos.
3. Montagens introdutórias de circuitos elétricos, onde se realizarão medidas de parâ-
metros elétricos simples.
4
2 Experimento
2.1 Material utilizado
• Painel com plugs para conexão de circuitos (bancada);
• Resistores e cabos de ligações;
• Miliamperímetros DC;
• Fonte de tensão DC;
• Multímetro analógico e digital.
Capítulo 2. Experimento 5
2.2 Procedimentos experimentais
2.2.1 Medindo a tensão
2.2.1.1 Circuito 1
Figura 1 – Circuito 1
Foram utilizados resistores e corrente com os seguintes valores:
R1 = 820Ω ; R2 = 1, 8KΩ ; R3 = 2, 2KΩ ; E = 10V
VR1 VR2 VR3
V teórico ( esperado) 1,722 3,78 4,62
V experimental 1,703 3,76 4,53
Desvio percentual δ% 1,10 % 0,53 % 1,95 %
Tabela 1 – Medida da tensões dos resistores
Agora, a medida da corrente:
Corrente teórica Ic (mA) 2,1
Corrente medida Im (mA) 2,09
Desvio percentual δ% 0,48 %
Tabela 2 – Medida da corrente
2.2.1.2 Circuito 2
Foram utilizados resistores e corrente com os seguintes valores:
R1 = 2, 2KΩ ; R2 = 1, 8KΩ ; R3 = R4 = 820Ω ; E = 10V
2.2.1.3 Medindo a resistência interna (impedância ) da fonte
Capítulo 2. Experimento 6
Figura 2 – Circuito 2
VR1 VR2 VR3 VR4
V esperado 7,24 2,826 1,410 1,410
V medido 7,18 2,839 1,416 1,422
δ% 0,83 % 0,46 % 0,42 % 0,84 %
Tabela 3 – Medindo a diferença de potencial de cada resistor
I1 I2 I3 I4
V esperado 3,29 1,57 1,72 1,72
V medido 3,29 1,56 1,74 1,74
δ% 0 % 0,64% 1,15% 1,15%
Tabela 4 – Medindo a corrente
Figura 3 – Resistência interna (impedância ) da fonte
I(mA) 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 90,00 100,00
V(V) grande 1,510 1,456 1,407 1,357 1,307 1,257 1,214 1,165 1,122 1,069
V(V) pequena 1,485 1,427 1,371 1,311 1,259 1,202 1,148 1,109 1,052 0,996
Tabela 5 – Resistência interna (impedância ) da fonte
2.3 Resultados e discussões
2.3.1
Capítulo 2. Experimento 7
Figura 4 – Parâmetros da resistência interna da pilha grande
Figura 5 – Resistência interna da pilha grande
Capítulo 2. Experimento 8
Figura 6 – Parâmetros da resistência interna da pilha pequena
Figura 7 – Resistência interna da pilha pequena
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3 Conclusões
Lei das malhas: “A soma algébrica de todas as voltagens existentes numa
malha de um circuito é zero”.
Utilizando a lei de Ohm, vemos que para cada resistor, a corrente é a mesma,
portanto, a entrada da corrente é a mesma da que sai.
Lei dos nós: “A soma algébrica das correntes em cada nó é igual a zero”.
De fato, fazendo I1 = I2 + I3 → 3, 29 ≈ 1, 56 + 1, 74
Então, ambas as leis são verificadas experimentalmente.
Os gráficos mostram a linearidade da resistências internas das fontes, no qual a
medida que a corrente aumenta, a diferença de potencial diminui.
Além disso, as discrepâncias dos valores obtidos experimental e teoricamente
são pequenas, o erro experimental foi baixíssimo, podendo ser percebido que são erros
associados ao equipamento e/ou procedimentos dos realizadores.
10
Referências
NASCIMENTO LAERSON, M. P. L. Laboratório de Óptica Eletricidade e Magnetismo
Física Experimental II. 1th. ed. [S.l.]: Maxgraf Editora, 2019. ISBN 978-85-62198-73-1.
Citado na página 3.
	Folha de rosto
	Sumário
	Introdução
	Teoria
	Objetivos
	Experimento
	Material utilizado
	Procedimentos experimentais
	Medindo a tensão
	Circuito 1
	Circuito 2
	Medindo a resistência interna (impedância ) da fonte
	Resultados e discussões
	
	Conclusões
	Referências