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UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DA COMPUTAÇÃO Jefferson Soares dos Santos Bispo Laboratório de Circuitos Elétricos Juazeiro 2011 UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DA COMPUTAÇÃO Jefferson Soares dos Santos Bispo Experiência 01 Relatório apresentado a Universidade Federal do Vale do São Francisco – UNIVASF, Campus Juazeiro/BA, como requisito para avaliação da disciplina de Laboratório de Circuitos Elétricos. Prof. Fabrício Braga Juazeiro 2011 OBJETIVOS Neste experimento têm-se a finalidade de estudar as associações dos circuitos ligados em uma rede utilizando os princípios de Kirchhoff, que são os princípios das correntes e das tensões INTRODUÇÃO Um circuito é, normalmente, constituído por vários elementos ligados entre si de forma que exista pelo menos um percurso fechado por onde a corrente possa circular. Para formar este circuito, efetuam-se várias ligações ou junções (“nó” de um circuito) entre os terminais dos elementos, até formar um circuito fechado. Para analisar esse tipo de circuito que pode se tornar complexo, uma solução é utilizar as leis de Kirchhoff. A Lei das Tensões de Kirchhoff estabelece que seja nula a soma algébrica das diferenças de potencial ao longo de uma malha qualquer. Esta lei é conseqüência da definição de potencial elétrico. A Lei das Correntes de Kirchhoff estabelece que seja nula a soma algébrica das correntes que convergem para um nó de um circuito. As correntes que entram num nó são consideradas de sinal oposto às correntes que saem do nó. Esta lei é conseqüência da conservação de cargas. MATERIAL EXPERIMENTAL Uma placa de circuito analógico AB81; Multímetro digital; Cabos conectores; Fonte de alimentação externa +12 V; VALORES CALCULADOS TEORICAMENTE = 75 Ω = 275 Ω = 73,33 Ω = 293,33 Ω = 74,57 Ω = 404,57 Ω = 504,57 Ω Aplicando a Lei de Kirchhoff no circuito simplificado encontraremos: - 12 + 504,57 = 0 = 23 mA Logo, que achamos o i, para sabermos a tensão utilizamos a seguinte formula: V = R*i, assim 330 * 0,023 = V1, então V1 = 7,59V 100 * 0,023 = V10, então V10 = 0,23V Para encontrarmos a tensãoV’ é só utilizar a seguinte expressão: 12V - V1 + V10, logo V = 4,18V Entra, 0.023 e sai = 0,0418A Logo, 0.023A = 0,0418 + Ix, assim Ix = - 0, 0188A Para acharmos V’ utilizamos a lei de Kirchhoff -0,48 - 220*0,0188 + V’’ = 0, assim V’ = 4,12V Entra, - 0, 0188ª sai = 0,042A Logo, - 0,0418 = 0,042 + Ix, assim Ix = - 0,0838A Para acharmos V’’’ utilizamos a lei de Kirchhoff -4,12 + 200*(-0,0838) + V’’’= 0 V’’ = -20,88V Assim, 0,042 = + Ix, assim Ix = 0,2508A Conclui-se que a tensão é 100 * 0,2508 = 25,08V PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Para podermos visualizar de forma prática as leis de Kirchhoff e aprender a confirmar a sua teoria, através de experimentos. Foi realizado este experimento, que consiste em montar dois circuitos, sendo um para a lei das correntes e o outro para a lei das tensões, ambos com os mesmos resistores 330Ω, 220Ω, 200Ω, 100Ω e conectado a uma fonte de alimentação contínua a +12V. TRATAMENTO DOS DADOS Os dados coletados encontram-se sintetizados nas tabelas. CORRENTE mA Iab 22.5 mA Ibc 5.56 mA Iji 25.5 mA Ibi 16.13 mA Icd 1.48 mA Ich 4.01 mA Idg 1.10 mA Ief 0.37 mA TENSÃO V Vab 330*22.5x 7425mV Vbi 100*16.13x 1313mV Vji 100*25.5x 2550mV Vbc 220*5.56x 1223mV Vch 100*4.01x 401mV Vcd 200*1.48x 296mV Vdg 100*1.10x 110mV Vef 100*0.37x 37mV ANÁLISE DOS RESULTADOS Com os resultados obtidos no experimento e com o cálculo dos erros pode-se constatar que houve uma boa obtenção de dados devido ao bom manuseio dos instrumentos, pois os erros obtidos foram pequenos. Percebe-se que as leis de Kirchhoff, ou seja, a lei que enuncia que a somatória das tensões numa malha é nula, é válida para qualquer tipo de malha. CONCLUSÃO Através do experimento concluiu-se que numa associação que contém vários resistores e tensões ligadas em uma rede é possível conhecer seus respectivos valores utilizando as Leis de Kirchhoff com porcentagens de erro relativamente pequenas. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS NILSSON, James W., RIEDEL, Susan A. Circuitos elétricos. 6ª edição. Rio de Janeiro: Editora LTC, 2003. Halliday D; Resnick R; Merril J. Fundamentos de Física vol. 3, Eletromagnetismo, 6ª Edição, LTC, RJ, 1995.
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