LEIS DE KIRCHHOFF – COMPROVANDO AS LEIS DE KIRCHHOFF COM INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO

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2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

2.1 Elementos de um circuito elétrico

Para comprovar as Leis de Kirchhoff temos que aprender conceitos básicos de análise de circuitos elétricos. Um circuito elétrico é formado por ligações de componentes elétricos ou elementos de circuitos. Os circuitos que estamos estudando na aula de “Medidas Elétricas”, são circuitos puramente resistivos, ou seja, formados por uma fonte de tensão e alguns resistores.

2.2 Partes que compõe um circuito elétrico:

Nó: É um ponto do circuito comum a dois ou mais elementos. Se três ou mais elementos estão conectados a um nó, tal nó principal ou junção.

Ramo: É um “caminho” entre dois pontos.

Laço: Caminho fechado em um circuito passando apenas uma vez em cada nó e terminando no nó de partida.

Malha: É um laço que contém nenhum outro laço.

2.3 Lei de kirchhoff das Tensões – Lei das Malhas

A primeira lei de Kirchhoff afirma que: A tensão aplicada a um circuito fechado é igual a soma das quedas de tensão daquele circuito.

Figura 1 – Lei das malhas

FONTE: Lemos Júnior, 2014

Onde v1 é a queda de tensão no resistor R1. V2 é a queda de tensão no resistor R2, e V é o valor da fonte.

2.4 Segunda lei de Kirchhoff ou lei das correntes

A segunda lei de Kirchhoff afirma que as correntes que entram em um nó ou junção é igual a soma das correntes que saem dessa junção.

Figura 2 – Lei das correntes

FONTE: Lemos Júnior, 2014

Onde I1 é a corrente que passa no resistor R1, I2 é a corrente que passa no resistor R2, I3 a corrente que passa no R3 e I é a corrente total do circuito.

3. METODOLOGIA

3.1 Resistores

Utilizando de um multímetro e colocando-o na escala de Ohms, foi medido os quatro resistores. Usando cada uma das duas pontas de prova do multímetro em cada “perna” do resistor. Conforme a tabela 1 abaixo:

Tabela 1 – Leitura das resistências

Resistência Nominal (Ω)

560

1k

2,2k

47k

Resistência Medida (Ω)

551

992

2,13

46,9

Tolerância (%)

5%

5%

5%

5%

Erro (%)

1,6%

0,8%

3,18%

0,21%

FONTE: Lemos Júnior, 2014

3.2 Lei de Kirchhoff das Tensões (LKT)

Utilizando-se um multímetro, colocando-o na escala de corrente, assim então, fazendo contato com as pontas de prova dele em série com o circuito para achar a corrente. Posteriormente o multímetro foi colocado na escala de tensão para fazer a medição de todas as quedas de tensão do circuito. Conforme a tabela 2. A figura 3 mostra o circuito montado em série.

Figura 3 – Lei das malhas

FONTE: Lemos Júnior, 2014

Medições das grandezas indicadas na tabela 2:

Tabela 2 – Leitura da corrente da malha e as quedas de tensão

I

V1

V2

V3

Valor Teórico

0,24mA

134,4mV

521mV

11,28V

Valor Medido

0,22mA

131mV

513mV

11,28V

Erro (%)

8,3%

2,5%

2,8%

0%

FONTE: Lemos Júnior, 2014

3.3 Lei de Kirchhoff para corrente (LKC)

Utilizando um multímetro com escala de corrente, foi medida a corrente total “I” do circuito dado, depois foi medido todas as correntes de forma separada.

Figura 4 – Lei das correntes

FONTE: Lemos Júnior, 2014

Medições das grandezas indicadas na tabela 3:

Tabela 3 – Leitura das correntes

I

I1

I2

I3

I4

Valor Teórico (mA)

19,57

2,73

10,71

6

0,12

Valor