Relatório 3 Leis de Kirchhoff

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS 
INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS
DEPARTAMENTO DE FÍSICA 
RELATÓRIO 3 – FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL B
LEIS DE KIRCHHOFF
ADRIANA PEREIRA DE SOUZA (21453636)
IAGO BRUNO PACHECO FERREIRA (21453635)
IGOR MORAES BEZERRA CALIXTO (21456321)
RUY JARLEY BRANCHES MATOS (21453439)
VANESSA DE SOUZA LIMA (21453637)
MANAUS (AMAZONAS)
2015/3
UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS 
INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS
DEPARTAMENTO DE FÍSICA 
RELATÓRIO 3 – FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL B
LEIS DE KIRCHHOFF
 
Relatório 3, de Física Geral e Experimental B, sobre Leis de Kirchhoff, orientada pelo professor Emanuel Costabile Bezerra, com o intuito de obter conhecimentos a respeito de um dos ramos de estudo da Física Elétrica. 
MANAUS (AMAZONAS)
2015/3
SUMÁRIO
1. Leis de Kirchhoff............................................................................................................................4
1.1.Introdução.......................................................................................................................................4
1.2.Fundamentação Teórica..................................................................................................................4
1.3.Procedimento Experimental............................................................................................................4
 1.3.1.Parte Experimental.................................................................................................................5
1.4.Resultados.......................................................................................................................................5
1.5.Conclusão........................................................................................................................................6
1.6.Referências Bibliográficas...............................................................................................................7
1.7.Apêndice..........................................................................................................................................8
 
 
Capítulo 2 - Unidade II 
Leis de Kirchhoff
1.1. Introdução:
 Este documento apresenta relatos de uma atividade experimental verificada em laboratório de eletrostática da Universidade Federal do Amazonas, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Física, sob a orientação de um roteiro que tem como título Leis de Kirchhoff, cujo objetivo é determinar as correntes (i1,i2 e i3) em um circuito por meio das regras de Kirchhoff. Para isso, foi montado o circuito conforme requerido pelo manual e foram determinados os valores de resistência para os três resistores presentes. A lei de Kirchhoff é essencial, pois por meio dela, podemos calcular grandezas elétricas através de notações matemáticas sem necessariamente para isso operar com vários instrumentos de medição. 
1.2.Fundamentação Teórica:
 As leis de Kirchhoff foram formuladas em 1845 em razão dos trabalhos do físico alemão Gustav Kirchhoff. Essas leis físicas são baseadas no Princípio da Conservação da Energia, no Princípio de Conservação da Carga Elétrica e na regra que determina que o potencial elétrico mantenha seu valor inicial depois de qualquer percurso realizado em trajetória fechada, ou sistema não-dissipativo.
 As leis de Kirchhoff são utilizadas em circuitos elétricos que apresentam mais de uma fonte de resistores em série ou em paralelo.
 Num circuito elétrico com vários elementos, define-se malha qualquer um percurso fechado e o nó como um ponto de interligação de três ou mais fios. Assim, as leis de Kirchhoff podem assim ser enunciadas:
i) Lei das tensões: A soma algébrica da diferença de potencial elétrico em um percurso fechado é nulo. Logo, a soma de todas as tensões no sentido anti-horário, ocorridas numa malha, é igual a zero. 
ii) Leis das Correntes: Em um nó, a soma das correntes elétricas que entram é igual à soma das correntes que saem, ou seja, um nó não acumula carga.
 Em resumo, a primeira lei de Kirchhoff define que ,em qualquer nó, a soma das correntes que o deixam é igual à soma das correntes que chegam até ele. A lei é uma consequência da conservação da carga total existente no circuito. Isto é uma confirmação de que não há acumulação de cargas nos nós. A segunda lei de Kirchhoff, conhecida também como lei das malhas, define que a soma algébrica das forças eletromotrizes em qualquer malha é igual a soma algébrica das quedas de potencial ou dos produtos iR contidos na malha. 
1.3.Procedimento Experimental:
A atividade experimental desenvolvida pelo grupo discente realizou as seguintes etapas:
1) Foi montado um circuito conforme requerido pela atividade prática. 
Foi feita a leitura dos três resistores através do código de cores.
2) Foi ajustada a fonte V1 para 6V e a fonte V2 para 3V.
3) Foram medidos os valores das correntes em cada resistor. 
1.3.1.Parte Experimental:
Para que a atividade experimental fosse bem desenvolvida pelo grupo, foram utilizados alguns materiais essenciais para avaliação dos parâmetros pedidos para resolução.
	Materiais Utilizados
	1) 3 resistores elétricos
	2) 6 fios de conexão
	3) 2 fontes de CC variável
	4) 1 amperímetro
	5) 1 protoboard
1.4. Resultados:
1) Com os valores de V1=6V e V2=3V, além de R1=R2=R3=100 ohm, usou-se as regras de Kirchhoff para calcular as correntes i1,i2 e i3 no circuito. 
Através dos cálculos (ver no apêndice), obteve-se a tabela abaixo com os dados principais de correntes:
	Resistência Elétrica (R) (ohm)
	Corrente Elétrica (I) (A)
	R1 = 100 ohm
	I1= 0,05 A
	R2 = 100 ohm
	I2= 0,01 A
	R3 = 100 ohm
	I3 = 0,04 A
A seguir, foram calculadas(ver em apêndice) as diferenças de potencial VR1, VR2 e VR3.
	Resistência Elétrica ( R) (ohm)
	Potencial Elétrico (V)
	R1 = 100 ohm
	VR1 = 5V
	R2 = 100 ohm
	VR2= 1 V
	R3 = 100 ohm
	VR3.= 4V
2) Foram comparados os valores das correntes medidas com os valores calculados utilizando as regras de Kirchhoff.
Abaixo, uma tabela que mostra os valores medidos de corrente elétrica e os valores calculados utilizando as regras de Kirchhoff. Percebe-se que ao usar essas leis fundamentais, obtemos valores próximos dos valores medidos, porém não exatamente igual.
	Corrente Elétrica Medida
	Corrente Elétrica Calculada por Leis de Kirchhoff
	I1=0,0518 A
	I1= 0,05 A
	I2 = 0.092 A
	I2= 0,01 A
	I3= 0,0426 A
	I3= 0,04 A
1.5.Conclusão
 As Leis de Kirchhoff são ferramentais fundamentais para o cálculo de grandezas elétricas sem o uso de instrumentos de medição e que possibilitam a simplificação de diversos problemas dessa natureza. Por meio da atividade prática desenvolvida, percebeu-se que a montagem do circuito elétrico foi realizada de maneira cuidadosa para não gerar resultados anômalos. Sabendo que ,em um circuito, temos diversos nós(pontos de interligação) e malhas (percursos fechados), os postulados de Kirchhoff são essenciais para o domínio dos valores que serão calculados. A partir disso, obtiveram-se os valores de i1=0,05 A, i2=0,01 A e i3=0,04 A, que seguem a lei dos nós(pois a corrente elétrica em 1 é igual à corrente elétrica somada em 2 e 3) e a lei das malhas. Comparando os dados obtidos de corrente por um equipamento de precisão e o uso das leis de Kirchhoff, percebeu-se que existe pequena variação, mas as leis foram estreitamente respeitadas. Portanto, ao trabalharmos em circuitos elétricos, deve-se levar em consideração as Leis de Kirchhoff, pois as mesmas servem para simplificar problemas, o que é importante dentro de uma sociedade altamente seletiva e competitiva. 
1.6.Referências Bibliográficas.
1) CAPUANO,F.G; MARINO,M.A.M. Laboratório de Eletricidade e Eletrônica. 21ªEdição. Editora São Paulo:Erica,2005.
2) HALLIDAY, D.; and RESNICK, R. Física 4a ed., volume 4. Livros Técnicos e científicos, Rio de Janeiro, 1983. 
3) MARTINS, N. Introdução à teoria da eletricidade e do magnetismo. 2a ed. Edgard Blucher, São Paulo, 1975. 
4) RAMALHO;NICOLAU; TOLEDO. Os fundamentos da Física. Vol.03,7ªed. Editora Moderna.
5) SERWAY, R.A.;JEWETT Jr., J. W. Princípios de Física, volume 3. Pioneira Thomson Learning, São Paulo, 2004.
 
1.7.Apêndice