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Faculdade Estácio de Curitiba Circuitos Elétricos I Laboratório 2 - Comprovação Método Tensões de Nós Anne Karoline Okasaki da Silva Arthur Gustavo Souza Bello Douglas Pereira Gomes Francisco Kohlbeck Turma nº 3001- Segunda-Feira – Noite – 1º Horário Resumo - Este artigo descreve a manipulação do instrumento de medição multímetro para aferição e analise de tensões em determinados nós de um circuito em configurações série e paralelo, observando e comparando os parâmetros experimentais com dados calculados teoricamente para a comprovação do método das tensões nos nós. Palavras chaves - Kirchhoff, Tensão do nó, Circuito. I. INTRODUÇÃO O método das tensões de nó é utilizado na análise de circuitos elétricos que nos possibilita descrever circuitos complexos com o número mínimo de equações simultâneas. Resumidamente, este método se aplica arbitrando tensões para os nós essenciais do circuito em análise. Este experimento apresenta a aplicação da lei das correntes de Kirchhoff para a comprovação das tensões de nó. [1] II. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA O método da tensão no nó divide a análise do circuito em uma sequência de passos descritos a seguir: Definir um nó de referência (terra); Definir os nomes das tensões no nó para os nós remanescentes; Resolver os nós mais fáceis primeiro, os que tem a fonte de tensão conectada ao nó de referência; Escrever a Lei da Corrente de Kirchhoff para cada nó; Resolver o sistema de equações resultantes para todas as tensões nos nós; Resolver qualquer corrente do circuito usando a Lei de Ohm.[2] 𝑽 = 𝑹. 𝑰 ou I = 𝑽 𝑹 (1) III. DESCRIÇÃO DO EXPERIMENTO Inicialmente separou-se os componentes eletrônicos a serem utilizados no experimento conforme mostra na tabela 1, utilizou-se um multímetro e mediu-se as resistências dos resistores a serem utilizados no experimento e anotou-se os valores teóricos e experimentais na tabela 1. Componentes Referência Resistência Teórica (Ω) Resistência Exp. (Ω) Resistor R1 470 459,6 Resistor R2 1000 988 Resistor R3 560 560,3 Tabela 1 – Componentes utilizados, valores teóricos/experimentais. Utilizou-se uma fonte de tensão DC variável com duas saídas, ajustou-se uma saída de tensão para 10 volts e a outra saída de tensão para 15 volts, em seguida montou-se o circuito conforme mostrado na figura 1. Com um multímetro mediu-se a tensão no ponto V1 e as tensões nos resistores R1 e R3 e anotou-se os valores. Figura 1 – Disposição dos componentes no circuito experimental. IV. RESULTADOS OBTIDOS A tabela 2 apresenta os resultados das tensões teóricas e as tensões experimentais obtidas pelo multímetro no ponto V1, mostrado na figura 2, e nos resistores R1 e R3. 2 Figura 2 – Tensão no ponto V1. Para a comparação dos valores experimentais com os valores teóricos realizou-se os cálculos teóricos das tensões no ponto V1, e nos resistores R1 e R3, utilizou-se a Lei de Kirchhoff para Correntes e da Lei de Ohm para os cálculos e obteve-se os resultados descritos abaixo e anotados na tabela 2. Lei de Kirchhoff para Correntes 𝑉1−𝑉𝐴 𝑅1 + 𝑉1 𝑅2 + 𝑉1−𝑉𝐵 𝑅3 = 0 (2) 𝑉1−10 470 + 𝑉1 1000 + 𝑉1−15 560 = 0 V1 = 9,74 Volts Lei de Ohm VR1 = R1 . 𝑉1−𝑉𝐴 𝑅1 (3) VR1 = 470 . 9,74−10 470 VR1 = 0,26 Volts Lei de Ohm VR3 = R3 . 𝑉1−𝑉𝐵 𝑅3 (4) VR3 = 560 . 9,74−15 560 VR3 = 5,26 Volts Referência Tensão Teórica (V) Tensão Experimental (V) V1 9,74 9,68 VR1 0,26 0,27 VR3 5,26 5,23 Tabela 2 – Valores de tensões teóricas/experimentais. V. CONCLUSÃO Podemos concluir de acordo com método de análise nodal e aplicando a Lei de Kirchhoff para Correntes que é possível calcular a tensão em qualquer ponto do circuito, mas que devemos inicialmente escolher um nó que seja mais fácil para facilitar os cálculos, e a partir do resultado obtido aplicamos a Lei de Ohm para calcularmos qualquer valor de tensão, resistência ou corrente do circuito. Concluiu-se também que os valores teóricos de tensões não foram iguais os valores de tensões experimentais, esta diferença está relacionada ao fato dos resistores apresentarem uma tolerância no valor de sua resistência. VI. REFERÊNCIAS [1] Nilsson, James W. – Circuitos Elétricos. – 8. ed. – São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2009. [2]http://www.politecnica.pucrs.br, Em 12/08/2018, 18:00h.
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