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1. INTRODUÇÃO Para facilitar o entendimento das leis de Kirchhoff, é importante conhecer dois conceitos básicos de um circuito, que são nó e malha. Malha é cada circuito poligonal fechado constituinte de um circuito elétrico maior [1]. A figura 1 representa esse circuito. Figura 1: Circuito de duas malhas O ponto de interseção dos lados dessas malhas chama-se nó. E o trecho do circuito compreendido entre dois nós consecutivos constitui um ramo. As leis de Kirchhoff partem do princípio da conservação da energia e da carga elétrica. Essas leis são: Lei de Kirchhoff das Tensões e Lei de Kirchhoff das correntes. A lei das tensões determina que a somatória das quedas e elevações de tensão ao longo de um caminho fechado de um circuito elétrico é nula, ou seja, no final do caminho do circuito não há mudança no valor da tensão. Já a lei das correntes determina os mesmo parâmetros para as correntes, isto é, que a somatória das variações da corrente é nula, em qualquer nó de um circuito elétrico. [2] 1ª Lei de Kirchhoff (Lei dos Nós ou Lei das Correntes): Esta lei diz que a soma das correntes que entram em um nó, é igual a soma das correntes que saem. Isso acontece justamente pelo princípio de conservação das cargas elétricas, que diz que as cargas elétricas não se criam e nem se destroem, como mostra a figura 2. Assim temos matematicamente: Onde são as correntes que entram em um nó e são as correntes que saem de um nó. Figura 2: Correntes no princípio dos nós 2ª Lei de Kirchhoff (Lei das Malhas ou Lei das Tensões): Já na Lei das Malhas diz que a soma das tensões em um circuito fechado deve ser igual a zero. Isso deriva diretamente do princípio de conservação da energia. Por exemplo, se a diferença de potencial em um gerador é de 12V e ele é ligado em um circuito fechado, esses 12 joules por carga serão obrigatoriamente deixados no circuito, ou seja, não há aparecimento ou desaparecimento de energia em um circuito. Como mostra a figura 3. Matematicamente falando, a lei das malhas se resume a seguinte expressão. Onde é a tensão gerada e é a queda de tensão nos bipolos passivos, como resistores, etc. [3] Figura 3: Tensões nos princípios das malhas 2. MATERIAIS E MÉTODOS 2.1. MATERIAIS Fontes de tensão, multímetro, resistores, cabos, e placas de bornes. 2.2. MÉTODOS Primeiramente, foram selecionados 4 resistores e suas resistências foram anotadas na tabela 1. Em seguida, montou-se o sistema como mostra a figura 4. Figura 4: Montagem do sistema na placa de bornes Feito isto, a fonte de tensão foi ligada e regulada para 20 V. E outra fonte foi ligada em 10 v. Mediu-se as tensões das fontes para conferir se estavam reguladas na voltagem correta, a tensão encontrada foi anotada na tabela 1. Com o amperímetro ligado em série foram medidas as correntes em cada resistor e anotadas na tabela 1. Com o voltímetro em paralelo foram medidas as tensões nos resistores e também anotadas na tabela 1. Calculou-se também a potência dissipada para cada resistor pela seguinte fórmula: ² ou P P = R * I = V * I 3. RESULTADOS Os valores dos resistores, das correntes, das tensões e da potência dissipada estão presentes na tabela 1. Tabela 1: Valores obtidos nos resistores Resistência experimental (kΩ) Corrente (mA) Tensão (v) Potência dissipada (W) R1 = 0,218 43,8 9,52 416,97 R2 = 1,960 5,8 11,35 65,83 R3 = 0,100 37,9 3,73 141,37 R4 = 0,468 37,9 17,65 668,93 εA 20,6 εB 10 Potência total 1293,1 Fazendo uma análise dos valores obtidos: ● Corrente: i1 ± i2 ± i3± = 0 3 , 7, ,4 − 5 8 − 3 9 = 0 7 (i2 indo do nó E para o nó F) ● Tensões ) εA 1 ± V 2I − V = 0 I) εB ± V 2 3 4I − V − V = 0 0, , 2 1, 5 , 72 6 − 9 5 − 1 3 = 0 2 0 1, 5 , 3 7, 5 , 31 + 1 3 − 3 7 − 1 6 = 0 0 (i2 indo do nó E para o nó F) (i2 indo do nó E para o nó F) 4. DISCUSÕES De acordo com os resultados de corrente obtidos, nota-se que i2 e i3 estão no sentido correto de acordo com a figura 1, pois somando essas duas correntes, dá o valor de i1, e quando subtrai a soma de i2 com i3 por i1, a corrente é 0,7, tendo conservação de energia. Como mostra os resultados obtidos de tensões, para a malha A, V2 está no sentido correto da figura 1, pois somando V1 e V2, resulta no valor da tensão da fonte A , e quando subtrai a soma de V1 com V2 pela tensão da fonte, a tensão εA)( resulta em 0,27, havendo conservação de energia, assim como para a malha B εB)( . Entretanto, na malha B, V2 está no sentido contrário, pois é necessário que seu sinal seja trocado para que a soma algébrica entre V2, V3 e V4 dê o valor da tensão da fonte. Tanto para a soma das correntes como para a das tensões, os valores deveriam ser 0, mas a pequena diferença é decorrente da oscilação do multímetro. E também a corrente i2 foi do nó E para o nó F, sendo essa a única maneira da soma das correntes em um nó e das tensões nas malhas darem zero. 5. CONCLUSÃO O experimento se mostrou satisfatório, pois os resultados obtidos através dos cálculos de corrente e tensão conferem com o princípio de Kirchhoff, que diz pela teoria que a somatória das variações da corrente é nula e que a somatória das tensões também é nula, tendo conservação de energia, e que isso só é possível se a corrente i2 estiver indo do nó E para o nó F. REFERÊNCIAS [1] TIPLER, P.A.. Física – Eletricidade e Magnetismo. 3 º ed.. Rio de Janeiro – RJ, Editora Guanabara Koogan S.A.., 1995, Vol.3. [2] MATEUS, E.A; HIBLER, I.; DANIEL, L.W.. Apostila Projeto Ensino de Física: Eletricidade e Magnetismo, UEM, Maringá, 2010. [3] Blogspot, nerd eletrico, disponível em <http://nerdeletrico.blogspot.com.br/2011/04/associacao-de-resistores-serie-paralela .html > acessado 02/06/2017
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