Lei de Kirchoff

Introdução e Objectivos

Gustav Robert Kirchhoff (1824-87), físico alemão, promoveu grandes avanços nos estudos de eletricidade, calor, óptico e espectroscopia. O assunto que iremos estudar diz respeito à sua contribuição à eletricidade: as Leis de Kirchhoff.

O seguinte relatório tem como finalidade à análise de circuitos eléctricos utilizando as Leis de Kirchhoff , e a partir disso determinar as intensidades da corrente num circuito e a diferença de potencial nos extremos de um resistor.

Resumo Teórico

Se aplicarmos a mesma diferença de potencialentre os extremos de uma barra de cobre eoutra de  madeira, geometricamente similares, as correntes resultantes são muito diferentes. A característica do condutor que intervém aqui é a sua resitência. Determinamos a resitência de umcondutor entredois pontos aplicando uma diferença de potencial V entre esses pontose medindo a corrente I que resulta, a resistência R é então:

[pic 1]

As Leis de Kirchhoff, definidas pelo físico alemão Gustav Kirchhoff, formuladas em 1845, servem para ditar o comportamento das grandezas em um circuito elétrico composto por diferenteslaços/malhas e nós. Estas leis são baseadas no Princípio de Conservação da Carga Elétrica e no facto de que o potencial elétrico tem o valor original após qualquer percurso em uma trajectória fechada (sistema não-dissipativo). São empregadas em circuitos elétricos relativamente complexos, como por exemplo circuitos com mais de uma fonte de resistores  estando em série ou em paralelo.(Halliday,2004)

Kirchhoff dividiu o circuito em Malhas distintas, sequência de componentes e fios onde a corrente pode caminhar a partir de um ponto e retornar a esse mesmo ponto por outro caminho, formando assim um circuito fechado. Cada malha é formada por dois ou mais Ramos que são sequências de circuitos entre dois nós. Estes Nós fazem a ligação das malhas em um circuito complexo, ou ainda são os pontos onde três ou mais condutores são ligados.

[pic 2]

Figura 1- “Circuito com várias malhas e nós”

Apenas os pontos a e d são nós. Identificam-se três malhas: badcb, afeda e bafedcb.

Primeira Lei de Kirchhoff ( Lei dos Nós )

A soma algébrica dos valores das intensidades de correntes presentes em cada nó é igual a zero(Halliday,2004). A Lei é uma consequência da conservação da carga total existente no circuito e é uma confirmação de que não há acumulação de cargas nos nós, a soma das correntes que entram em um nó é igual a soma das corrente que saem.(ensino.univates.com.br)

[pic 3], sendo a corrente eléctrica  [pic 4].

Segunda Lei de Kirchhoff ( Lei das Malhas)

A soma algébrica das forças eletromotrizes (f.e.m) em qualquer malha é igual a soma algébrica das quedas de potencial ou dos produtos I.R contidos na malha(Halliday, 2004).

[pic 5]

Material Usado

 Para realizar esta experiência usou-se o seguinte material:

• Fonte de corrente directa(C.D.):

[pic 6]Figura 2- “Fonte de Corrente Directa”

• Miliamperímetro de C.D.:

[pic 7]Figura 3-“Miliamperímetro de Corrente Directa”

• Resistores:

[pic 8]Figura 4-“Resistor de 220 Ώ”

[pic 9]Figura 5-“Resistor de 120 Ώ”

Métodos Usados

Utilizando os componentes disponibilizados no posto de trabalho, montou-se um circuito, que se ilustra a seguir:[pic 10][pic 11][pic 12][pic 13][pic 14][pic 15][pic 16]

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