Laboratório de Física Geral e Experimental B Lei de Kirchhoff

...

Resistores (ohms)

R1

100

R2

150

R3

326

Tratamento de dados

1. Com os valores obtidos, usamos as leis de Kirchhoff para calcular as corrente i1, i2 e i3 no circuito. Em seguida, calculamos as diferenças de potencial VR1, VR2 e VR3 nos resistores R1, R2 e R3.

- Resolvendo o circuito pela segunda lei de Kirchhoff.

- Mas pela Primeira Lei de Kirchhoff, podemos perceber que a corrente i1 é igual a soma de 12 + i3. Logo, temos:

i1 = i2 + i3 (I)

Malha 1: VR1 – 150.I1 + 150.I2 – 100.I1 = 0

Malha 2: VR2 + 150.I1 – 150.I2 – 326.I2 = 0

- Resolvendo um sistema entre as Malhas 1 e 2 para encontrar as correntes I1 e I2. Temos:

- 250.I1 + 150.I2 = - 6 (II)

+150.I1 – 476.I2 = - 3 (III)

- Multiplicando as equações (II) e (III) por 3 e 5, respectivamente, temos:

-750.I1 + 450.I2 = -18

750 – 2380.I2 = - 15

- Cancelando I1 e somando as equações, temos:

-1930.I2 = - 33

I2 = -33 / -1930 = 0.017 A

- Substituindo em uma das equações para encontrar o I1, temos:

- 250.I1 + 150.I2 = - 6

- 250.I1 + 2.55 = -6

- 250.I1 = - 8.55

I1 = 0.0342

- Encontrando o I3:

I1 = I2 + I3

I3 = I1 – I2

I3 = 34.2 mA – 17 mA

I3 = 17.2 mA

Calculando a diferença de potencial, temos:

VR1 = R1xI1 = 100 x 0,0342 = 3,42 V

VR2 = R2xI2 = 150 x 0,017 = 2,55 V

VR3 = R3xI3 = 326 x 0,0172 = 5,5 V

2. Comparamos os valores das correntes medidas com os valores calculados uitilizando as regras de Kirchhoff.

Houve apenas uma pequena diferença entre os valores das correntes medidas na hora do experimento para os valores encontrados utilizando a Lei de Kirchhoff.

Experimento

Corrente

(mA)

Lei de Kirchhoff

Corrente

(mA)

I1

34.2

I1

34.2

I2

17.2

I2

17

I3

17.1

I3

17.2

Conclusão

Nesse experimento foi possível comprovar as Leis de Kirchhoff, através de um circuito com duas fontes de tensão e resistores em serie e paralelo montados no laboratório. A Lei das malhas deixa o circuito muito mais simples para a analise pois separa o circuito em duas malhas facilitando assim os cálculos.

Os resultados do experimento foram alcançados, comparando os valores encontrados em laboratório com os cálculos aplicados as Leis de Kirchhoff dando apenas uma pequena variação nos valores calculados comparados aos valores medidos no laboratório, essa variação foi mínima sendo desprezada e podendo ser explicada pela calibração dos equipamentos do laboratório.

Referências Bibliográficas

HALLIDAY, RESNICK, WALKER; Fundamentos da Física, Vol. 2, 8ª Edição, LTC, 2009.

http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/regras-kirchhoff.htm

http://www.colegioweb.com.br/leis-de-kirchhoff/primeira-lei-de-kirchhoff-ou-lei-dos-nos.html

Física Básica Volume Único- Nicolau e Toledo