Relatório 5 - Leis de Kirchhoff - Física Experimental II / LABOEM

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE - UFCG
CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA - CCT
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
DISCIPLINA: LABORATÓRIO DE ÓPTICA E ELETROMAGNETISMO
PROFESSOR: PEDRO LUIZ - TURMA: 12
ALUNA: Maria Augusta Pyettra Feitosa Bezerra
MATRÍCULA: 115110254
RELATÓRIO
LEIS DE KIRCHHOFF
Campina Grande – PB
2016
Leis de Kirchhoff
Introdução
	As Leis de Kirchoff tem aplicação em circuitos com maior nível de complexidade, onde a substituição por resistores equivalente não torna possível uma solução para o problema.
Para que seja possível a compreensão dessas leis é necessário que entenda-se a fundamentação teórica por trás dos nós e malhas. Todo circuito elétrico é formado por fontes de tensão e componentes, estes interligados através de fios. O ponto onde três ou mais elementos se conectam é denominado de nó, sendo assim, entende-se que um nó é onde dá-se divisão ou união entre correntes.
Um conjunto de ramos é o que denominamos de malha, na imagem abaixo vemos nós e malhas, onde o caminho CD é um nó e ABCDEFA é uma malha.
Figura 1 - Circuito com nós e malhas
Fonte: STOA < http://disciplinas.stoa.usp.br/>
Compreendidas as definições de nó e malha, é possível então enunciar as leis de Kirchhoff:
1ª Lei - Lei dos Nós
“A soma algébrica das correntes em cada nó é igual a zero.”
Conclui-se que a soma das correntes que chegam à um nó é igual a das correntes que saem de um nó. Convenciona-se como sinal negativo o das correntes que chegam ao nó e positivo o das correntes que saem dele.
2ª Lei - Lei das Malhas
“A soma algébrica de todas as tensões existentes numa malha de um circuito é igual à zero.”
U é o potencial fornecido pela fonte do circuito. A fonte causa então um aumento U no potencial da malha como um todo, e cada resistor do circuito terá uma queda de tensão U. 
Objetivos
	Os presentes experimentos têm como objetivo verificar as Leis de Kirchhoff. Consequentemente, objetiva-se determinar as correntes e tensões presentes no circuito montado no experimento, bem como compreender o comportamento dessas correntes e tensões no circuito de maneira comparativa em relação às fundamentações teóricas estudadas.
Material Utilizado
Painel de conexão de circuitos, com plugs;
Cabos de ligação;
Resistores de diferentes valores de resistência;
Miliamperímetros DC;
Fonte de tensão DC;
Multímetro analógico e digital;
Experimento
Inicialmente, montou-se no painel o circuito apresentado na figura 2:
Figura 2 - Circuito 1 para o experimento de Leis de Kirchoff
Fonte: Apostila auxiliar do Laboratório de Eletricidade e Magnetismo da Universidade Federal de Campina Grande.
Onde: 
R1 = 820 Ω
R2 = 1,8 K Ω
R3 = 2,2 K Ω
E = 15 V
	Calculou-se então o valor esperado (valor teórico) da tensão em cada resistor a partir da aplicação da fórmula V = RI, e anotaram-se os resultados na tabela I.
	Em seguida, verificou-se experimentalmente, como o auxílio do multímetro, os valores das tensões em cada um dos resistores. Os resultados obtidos também foram anotados na tabela I. Por fim, calculou-se o desvio percentual entre os valores teóricos e experimentais, esses também foram registrados na tabela I. 
Os cálculos para todos esses valores encontram-se no ANEXO I no final do relatório.
Tabela I - Medidas de Tensão
	
	R1
	R2
	R3
	Vesperado (Ve)
	2,54
	5,60
	6,85
	Vmedido (Vm)
	2,54
	5,58
	6,78
	δ %
	0
	0,36
	1,0
Em seguida, calculou-se a corrente esperada, ou o valor teórico para a corrente, e esse valor foi anotado na tabela II. Mediu-se então, com o multímetro, a corrente no circuito, e este valor também foi anotado na tabela II. Assim como nas medidas de tensão, calculou-se o desvio percentual dos valores. 
Os cálculos para todos esses valores encontram-se no ANEXO II no final do relatório.
Tabela II - Medidas de Corrente
	Corrente esperada (IE)
	3,1 mA
	Corrente medida (IM)
	3,1 mA
	δ %
	0
Montou-se então no painel o circuito apresentado na figura 3:
Figura 3 - Circuito 2 para o experimento de Leis de Kirchoff
Fonte: Apostila auxiliar do Laboratório de Eletricidade e Magnetismo da Universidade Federal de Campina Grande.
Onde:
E = 15,0 V 
R1 = 2,2 K Ω
R2 = 1,8 K Ω
R3 = R4 = 820 Ω
Todos os procedimentos foram repetidos, calculou-se inicialmente os valores teóricos para as tensões e correntes no circuito, e em seguida mediu-se com o multímetro todos os valores. 
Tabela III - Tensões e correntes para circuito de várias malhas
	
	VR1
	VR2
	VR3
	VR4
	I1
	I2
	I3
	I4
	
Vesperado
	
10,8
	
4,2
	
2,1
	
2,1
	
4,9
	
2,3
	
2,6
	
2,6
	
Vmedido
	
10,7
	
4,2
	
2,1
	
2,1
	
4,9
	
2,3
	
2,6
	
2,6
	
δ %
	
1,0
	
0,0
	
0,0
	
0,0
	
0,0
	
0,0
	
0,0
	
0,0
	
É possível perceber que o circuito da figura 3 possui três malhas. Sendo as malhas: abefa, bcgeb, abcgefa.
Conclusões
	Com a realização dos experimentos observou-se na prática a veracidade das Leis de Kirchoff, comprovando que seja para uma malha ou para um circuito com várias malhas, tais leis podem ser verificadas experimentalmente.
Sendo assim, é possível concluir que o experimento foi executado com sucesso, tendo em vista que os valores encontrados a partir da experiência foram consideravelmente próximos aos valores teóricos.
Referências Bibliográficas
NASCIMENTO, Pedro Luiz do. Apostila auxiliar do Laboratório de Eletricidade e Magnetismo da Universidade Federal de Campina Grande, 2014.
Leis de Kirchhoff. <http://www.infoescola.com/eletricidade/leis-de-kirchhoff/> Acessado em: 26 de maio de 2015.