Roteiro-Relatório da Experiência N o 02 LEIS DE KIRCHHOFF
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- Alessandra Araújo Sabrosa
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1 COMPONENTES DA EQUPE: Roteiro-Relatório da Experiência N o 02 LES DE KRCHHOFF ALUNOS NOTA Data: / / : h 1. OBJETVOS: Verificação experimental da Lei de Kirchhoff das Tensões e a Lei de Kirchhoff das Correntes, aplicadas a circuitos elétricos simples. 2. PARTE TEÓRCA 2.1 Elementos de um Circuito Elétrico As Leis de Kirchhoff envolvem conceitos básicos para a análise e resolução de circuitos elétricos. Basicamente, um circuito elétrico é formado pela interligação de componentes elétricos ou elementos de circuitos. Assim, definir-se-á que os circuitos, aqui estudados, serão formados pela conexão de resistores e fontes de tensão e/ou corrente. Portanto, é necessário conhecer algumas definições a respeito das partes que compõem um circuito elétrico, e que estão indicadas na Figura 1: NÓ: ponto onde dois ou mais elementos de circuitos têm uma conexão comum; RAMO: é um caminho único, contendo um elemento de circuito e que conecta um nó a outro nó qualquer; LAÇO: caminho fechado por onde possa fluir corrente; MALHA: é um laço que não contêm internamente outro laço. Leis de Kirchhoff 1 Laboratório de Circuitos Elétricos
2 R 1 Nó Laço Malha V R 2 R 3 Ramo Figura 1 Estrutura de um circuito elétrico 2.2 Lei de Kirchhoff das Tensões Lei das Malhas A Figura 2 mostra um circuito de uma malha, onde estão identificadas todas as tensões e corrente, com suas respectivas polaridades. R 1 V + V V 2 - R 2 Figura 2 Polaridades Tomando-se em consideração as polaridades das quedas de tensão em cada elemento de uma malha, e considerando-se que tensão ou diferença de potencial está relacionada à energia (J/C), e que energia é conservativa, então, a Lei de Kirchhoff das Tensões pode ser enunciada como segue: A soma algébrica das tensões em uma malha é igual a zero Leis de Kirchhoff 2 Laboratório de Circuitos Elétricos
3 Para o circuito da Figura 2, pode-se, então, escrever a Lei de Kirchhoff das Tensões como: V + V V 0 (1) 1 2 = 2.3 Lei de Kirchhoff das Correntes Para a determinação da Lei de Kirchhoff das Correntes, considera-se o circuito da Figura 3, o qual é constituído de um par de nó, onde estão ligados os elementos ativos e passivos. Observa-se, ainda, que todas as polaridades de tensão e correntes encontramse referenciadas. + V Nó 1 V R 1 2 R 2 1 R 3 3 Nó 2 _ Figura 3 Circuito com um par de nó Portanto, considerando-se a referência de corrente em cada elemento conectado a um mesmo par de nó, e considerando-se que, quando o circuito está ativo, um nó não pode armazenar cargas elétricas, então, a Lei de Kirchhoff das Correntes pode ser enunciada como segue: A soma algébrica das correntes em um nó é igual a zero Para o circuito da Figura 3, pode-se, então, escrever a Lei de Kirchhoff das Correntes como: (2) = Leis de Kirchhoff 3 Laboratório de Circuitos Elétricos
4 3. MATERAL UTLZADO UNVERSDADE DO ESTADO DE SANTA CATARNA Fonte de tensão variável (DC Power Suply). Resistores: 560Ω, 1kΩ, 2,2kΩ e 47kΩ. (1/4W) Multímetro (Voltímetro, Amperímetro e Ohmímetro) Protoboard 4. PRÉ-RELATÓRO Ler o item 5 (Parte Experimental) e resolver teoricamente os circuitos propostos com os valores nominais para os resistores, preenchendo as tabelas nas linhas que se referem aos valores teóricos. 5. PARTE EXPERMENTAL: 5.1 Medição dos Componentes dentifique e meça os resistores, preenchendo a Tabela 1. Resistência Nominal [Ω] 560 1k 2,2k 47k Resistência Medida [Ω] Tolerância [%] Erro [%] Tabela 1 Leitura das resistências. 5.2 Lei de Kirchhoff das Tensões (LKT) Monte o circuito da Figura 4, realize as medições das grandezas indicadas e preencha a tabela 2. Leis de Kirchhoff 4 Laboratório de Circuitos Elétricos
5 560 Ω + V 1-12V + V 2-2,2k Ω + V 3-47k Ω Figura 4 - Circuito para LKT V 1 V 2 V 3 Valor Teórico Valor Medido Erro [%] Tabela 2 Dados do circuito de uma malha 5.3 Lei de Kirchhoff das Correntes (LKC) Monte o circuito da Figura 5, realize as medições das grandezas indicadas e preencha a tabela 3. + V 6 V 1 2,2k Ω Ω 3 1k Ω 4 47k Ω Figura 5 - Circuito para LKC Leis de Kirchhoff 5 Laboratório de Circuitos Elétricos
6 Valor Teórico (ma) Valor Medido (ma) Erro [%] Tabela 3 Dados do circuito com um par de nó 6. QUESTONÁRO 6.1 Os experimentos se mostraram válidos? Explique por quê? 6.2 Comente os resultados, erros encontrados e possíveis fontes de erros. Leis de Kirchhoff 6 Laboratório de Circuitos Elétricos
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