4º RELATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL 3

Prévia do material em texto

4º RELATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL 3
Leis de Kirchhoff
(Quedas de tensões)
Alunos:
Ana Caroline Matos da Silva- Matrícula: 201301543438
Danilo Gomes da Silva- Matrícula: 201308187904
Dauana Braga de Oliveira Soares- Matrícula: 201308187874
 Jefferson Rebouças Ferreira- Matrícula: 201401034462
Raphaela Moreira Saiter -Matrícula: 201307332536
TURMA: 3027	Fís.3	DIA DA SEMANA: Terça-feira – 19:20h
Prof. Hugo Roque
Data da prática: 27/10/2015
OBJETIVO
O objetivo é medir a queda de tensão em diferentes pontos entre os resistores e comparar através de cálculos teóricos com resultados experimentais.
INTRODUÇÃO
As Leis de Kirchhoff são empregadas em circuitos elétricos mais complexos, como por exemplos circuitos com mais de uma fonte de resistores estando em série ou em paralelo. Para estuda-las vamos definir o que são Nós e Malhas:
Nó: É um ponto onde três (ou mais) condutores são ligados.
Malha: É qualquer caminho condutor fechado.
TEORIA
As Leis de Kirchhoff foram criadas e desenvolvidas pelo físico alemão Gustav Robert Kirchhoff (1824 - 1887). Existem essencialmente duas Leis que Kirchhoff determinou: A Lei de Kirchhoff para Circuitos Elétricos e a Lei de Kirchhoff para Espectroscopia. A primeira foi criada para resolver problemas de circuitos elétricos mais complexos. Tais problemas podem ser encontrados em circuitos com mais de uma fonte de resistores estando tanto em série quanto paralelo. Para criar a Lei, Kirchhoff introduziu o conceito de nó (ou junção) e malha o que é extremamente importante para os entendimentos das Leis. Uma junção ou nó é um ponto no circuito que une dois ou mais condutores. Já malha, é qualquer caminho fechado de um condutor. Tais conceitos dividem a lei outras duas enunciadas como: Lei dos Nós de Kirchhoff e Lei das Malhas de Kirchhoff.
Primeira Lei de Kirchhoff ou Lei dos Nós 
Está lei é chamada de Lei dos Nós, pois em um circuito elétrico é comum existir um ponto comum entre três ou mais condutores, este ponto é chamado de nó.
A primeira Lei de Kirchhoff, afirma que a soma das intensidades das correntes que chegam a um nó é igual à soma das intensidades das correntes que dele saem. 
É o que explica a figura acima: (i1 = i2 + i3).
Segunda Lei de Kirchhoff ou Lei das Malhas 
Esta lei é chamada de Lei das Malhas, pois em um circuito elétrico é possível existir um conjunto de elementos de circuito que constitui um percurso fechado. Vejamos a ilustração abaixo: 
 Malha ABCD
A segunda Lei de Kirchhoff afirma que percorrendo uma malha num certo sentido, partindo e chegando ao mesmo ponto, a soma algébrica das d.d.p. é nula.
MATERIAL UTILIZADO:
Um painel para associação de resistores;
Conexões de fio de cobre;
Fonte Variável;
Uma fonte de tensão;
Multímetro;
PROCEDIMENTO PRÁTICO:
Foi feito uma associação mista dos resistores por meio da interligação das conexões de cobre.
Em seguida, foi ligada a fonte e regulada para uma tensão de 20 volts.
Foi plugada a fonte no painel com a associação mista distribuída. 
Logo após com o multímetro foi analisado em diferentes pontos da associação as quedas das tensões.
Foram coletados os dados para fazer as comparações com a teoria.
DADOS EXPERIMENTAIS
	Experimental
	V1
	7,40 v
	V2
	7,40 v
	V3
	7,40 v
	V4
	2,70 v
CÁLCULOS
Teóricos:
Req = 350 Ω
i = U / req = 20 / 350 = 0,057
Experimentais:
V1
U1 = R1 * iT = 100 X 0,057 = 5,7 V
V2
U1 = R1 * iT = 100 X 0,057 = 5,7 V
V3
U1 = R1 * iT = 100 X 0,057 = 5,7 V
V4
U1 = R1 * iT = 50 X 0,057 = 2,85 V
Margem de erros entre o prático e o teórico:
V1 , V2 e V3 
7,40 – 5,70 = 1,70
5,70 ____ 100%
1,70 ____X
X= 170 / 5,70 = 29,82 % ou 0,29 
V4
2,85 – 2,70 = 0,15
2,85 _____ 100%
0,15____ X
X = 15 / 2,85 = 5,26 % ou 0,05 
	Dados Teóricos
	Erro (%)
	5,70 v
	29,82 %
	570 v
	29,82 %
	5,70 v
	29,82 %
	2,85v
	5,26%
CONCLUSÃO
Dentro do que foi proposto em laboratório e comparando com a teoria, pode-se dizer que o objetivo do experimento foi alcançado, podendo assim verificar a queda de tensão em quatro pontos distintos da ligação mista dos resistores. Tais ligações tende a separar o circuito em malhas simples, que facilitam a visualização e os cálculos das tensões e correntes.
Observou-se, que através dos cálculos executados e dados obtidos, que as Leis de Kirchhoff se comprovam. Nota-se que houve um pequeno erro entre os valores práticos e teóricos,erro este que se encontra dentro dos parâmetros esperados pela teoria. Entretanto esse erro pode ser justificado através de erros laboratoriais, como por exemplo, mau contato das ligações do circuito, má qualidade dos resistores entre outros fatores que podem agravar os resultados exatos. Dentre o geral, essa pequena diferença de valores não alteram o objetivo e a comprovação desse relatório.
Bibliografia
Fonte: http://www.colegioweb.com.br/leis-de-kirchhoff/primeira-lei-de-kirchhoff-ou-lei-dos-nos.html#ixzz3qr2H04X1
Fonte: http://www.colegioweb.com.br/leis-de-kirchhoff/segunda-lei-de-kirchhoff-ou-lei-das-malhas.html#ixzz3qr3mgOyd
http://www.fisica.ufmg.br
Notas de aula Professor Hugo Roque, 27/10/15