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UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE - UFCG CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA - CCT UNIDADE ACADÊMICA DE FÍSICA – UAF FÍSICA EXPERIMENTAL II – TURMA 09 Leis De Kirchhoff Bárbara Silva Souza Meteorologia - 117110563 Campina Grande-PB Abril/2021 INTRODUÇÃO As Leis de Kirchhoff tem aplicação em circuitos com maior nível de complexidade, onde uma substituição por resistores equivalentes não torna possível uma solução para o problema. Para que seja possível a compreensão dessas leis é necessário que se entenda 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 se dá 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. As leis de Kirchhoff: Lei 1 – Lei dos Nós: “Em qualquer ponto num circuito, onde há divisão da corrente, a soma das correntes que chegam ao ponto é igual à soma das correntes que deles saem” Lei 2 – Lei das Malhas: “A soma algébrica dos aumentos e diminuições de potencial ao longo de qualquer malha fechada de qualquer circuito deve ser igual a zero”. OBJETIVOS Os presentes experimentos têm como objetivo verificar as duas Leis de Kirchhoff e determinar as correntes e tensões presentes no circuito montado no experimento, bem como compreender os comportamentos das correntes e tensões no circuito de maneira comparativa em relação às fundações teóricas estudadas. MATERIAL UTILIZADO · Painel com plugs para conexão de circuitos (bancada); · Resistores e cabos de ligações; · Miliamperímetros DC; · Fonte de tensão DC; · Multímetro analógico e digital. PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS 1. LEI DAS MALHAS Inicialmente foi montado o circuito da figura abaixo com três resistores iguais. Foi medida com o voltímetro a tensão ɛ da fonte, medido também a diferença de potencial sobre cada resistor e anotado os valores na tabela abaixo. Foi calculado o desvio percentual entre os valores teóricos e experimentais, esses também foram registrados na mesma tabela. Em seguida, calculou-se a corrente esperada e o valor teórico para a corrente, e esse valor foi anotado na tabela. Mediu-se então, a corrente no circuito, e este valor também foi anotado na tabela. Assim como nas medidas de tensão, calcula o desvio percentual dos valores. Verificou-se então, experimentalmente, as Lei das Malhas, tendo em vista que os valores encontrados a partir da experiência foram consideravelmente próximos aos valores teóricos. R1 = R2 =R3 = 1K R1 R2 R3 ɛ = 12,0V ɛ Icalculado Imedido (%) Vcalculado Vmedido (%) R1 4,00 mA 4,00 mA 0% 4,00 V 4,00 v 0% R2 4,00 mA 4,01 mA 0,25% 4,00 V 4,01 V 0,25% R3 4,00 mA 4,10 mA 2,5% 4,00 V 4,10 V 2,5% 2. LEI DOS NÓS Inicialmente foi montado o circuito da figura abaixo. Foi medida com o voltímetro a tensão ɛ da fonte, medido também a diferença de potencial sobre cada resistor e anotado os valores na tabela abaixo. Foi calculado o desvio percentual entre os valores teóricos e experimentais, esses também foram registrados na mesma tabela. Em seguida, foram calculados as correntes IR1, IR2, IR3 e IR4 que percorrem o circuito e esses valores foram anotados na tabela. Assim como nas medidas de tensão, calcula o desvio percentual dos valores. Verificou-se então, experimentalmente, a Lei dos Nós, tendo em vista que os valores encontrados a partir da experiência foram consideravelmente próximos aos valores teóricos. a R1 b R3 c R3=R4=1K ɛ = 12,0V RRR R4 R1 = 3,3 K ɛ R4 R2= 2,2 K f e d Icalculado Imedido (%) Vcalculado Vmedido (%) IR1 2,76 2,70 mA 2,17% 9,1V 9,10 V 0% IR2 1,31 1,29 mA 1,52% 2,88V 2,90 V 0,69% IR3 1,44 1,40 mA 2,78% 1,44V 1,40 V 2,78% IR4 1,44 1,43 mA 0,70% 1,44V 1,45 V 0,69% Conclusões Com a realização dos experimentos observou-se na prática a veracidade das Leis de Kirchhoff, 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 obtido com sucesso, tendo em vista que os valores encontrados a partir da experiência foram consideravelmente próximos aos valores teóricos.
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