UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ

CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS

DEPARTAMENTO DE FÍSICA

RELATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL II

(LEIS DE KIRCHHOFF)

HEDHIO LUIZ FRANCISCO DA LUZ – RA: 29148

JOSÉ EDUARDO PADILHA DE SOUSA – RA: 29149

ROBERTO ROSSATO – RA: 29158

FÍSICA

FÍSICA EXPERIMENTAL II – TURMA: 31

MARINGÁ

AGOSTO DE 2003

RELATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL II 2

LEIS DE KIRCHHOFF

1 - RESUMO

Esta experiência tem como finalidade, à análise de circuitos elétricos

utilizando-se das Leis de Kirchhoff, também conhecidas como a “Lei das Malhas” e a

“Lei dos Nós”.

2 - INTRODUÇÃO

Gustav Robert Kirchhoff (1824-87), físico alemão, trabalhou com o químico,

também alemão, Robert Bunsen. 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.

3 - TEORIA

As Leis de Kirchhoff são utilizadas na análise de circuitos elétricos, com a

finalidade de se simplificá-los. Kirchhoff dividiu o circuito em malhas distintas,

seqüência 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 de dois ou mais ramos que são seqüências de circuitos entre dois

nós. Estes nós fazem a ligação das malhas em um circuito complexo.

Figura 1 – Exemplo de Circuito, Malha, Ramo e Nó

RELATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL II 3

A primeira lei é conhecida como a “Lei das Malhas” ou Lei das Tensões, que

diz que a soma das tensões e quedas de tensões em uma malha é igual a zero.

Figura 2 – Exemplo de Malha

A segunda lei é conhecida como a “Lei dos nós” ou Lei das Correntes, que diz

que a soma das correntes que entram em um nó é igual à soma das correntes que deixam

um nó.

Figura 3 – Exemplo de Nó

Utilizando-se dessas leis podemos fazer todos os cálculos do circuito mais

facilmente pela Lei de Ohm:

(1)

RELATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL II 4

4 - PARTE EXPERIMENTAL

Para esta experiência foram utilizados cinco resistores de carbono, uma placa

para montagem de circuitos, cabos de ligação, duas fonte de alimentação DC variável

com precisão de ± 0,1V, um multímetro digital marca Minipa modelo ET-1502, caneta,

caderno e calculadora.

Em primeiro lugar foram medidos os cinco resistores com o multímetro, e

anotados esses valores nas Tabela 1 e 2. O circuito da Figura 4 foi montado, e a tensão

V1 ajustada para 10,0V e a V2 para 8,0V.

Figura 3 – Circuito Montado

O circuito da Figura 3 foi medido separando-se em duas malhas distintas

(Figura 4), e o valor das tensões anotados nas Tabelas 1 e 2.

Figura 4 – Malhas Utilizadas

5 - APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS

As duas tabelas a seguir mostram os valores medidos durante a experiência.

RELATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL II 5

Tabela 1 – Medidas da Primeira Malha

Tabela 2 – Medidas da Segunda Malha

Perceba que a corrente elétrica I3 na segunda malha é acompanhada de um

sinal negativo. Esse fato ocorre pois a corrente foi adotada como tendo um sentido, e ao

ser medida foi encontrada como sendo do sentido contrário ao adotado. Neste caso nós

adotamos que a I3 estava subindo quando na verdade seu sentido era para baixo. Isto

pode ser confirmado pela Malha 1 onde o sentido da I3 é adotado para baixo e o sinal da

corrente é positivo.

A Potência Dissipada foi calculada utilizando a seguinte Fórmula:

(2)

Vamos então ao cálculo das Leis de Kirchhoff propriamente ditas. A Lei das

Malhas diz que:

(3)

RELATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL II 6

Já a Lei dos Nós, para o primeiro e o segundo nó, diz que:

(4)

6 - DISCUSSÃO E CONCLUSÃO

Esta experiência nos ensinou como medir um circuito elétrico utilizando as

Leis de Kirchhoff. Para circuitos mais complexos ela é bem útil, visto que ela tende a

separar o circuito em malhas simples, que facilitam a visualização e os cálculos das

tensões e correntes.

Observa-se, pelos cálculos e dados obtidos que as Leis de Kirchhoff realmente

são válidas. Nota-se que o pequeno erro encontrado para a Lei das Malhas encontra-se

dentro dos parâmetros esperados pela teoria. Este erro pode ser explicado pelo mau

contato das ligações do circuito, porém é demasiado pequeno para ser levado em conta.

RELATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL II 7

7 - OUTRAS FONTES DE CONSULTA

1 HALLIDAY, D., RESNICK, R. Fundamentos de Física 1. Rio de Janeiro: LTC,

1991, 300p.

2 ANDREY, J. M. Eletrônica básica : teoria e prática. São Paulo: Rideel, 1999,

425p.

8 - OUTRAS FONTES DE CONSULTA

1 http://www.fisica.ufmg.br

2 http://www.fisica.ufc.br

3 http://www.fis.uc.pt

4 http://www.if.ufrj.br

5 http://www.if.sc.usp.br

6 http://www.if.ufrgs.br

7 http://www.fisica.ufsc.br

8 http://www.dfi.uem.br

9 http://webfis.df.ibilce.unesp.br/cdf

10 http://www.ifi.unicamp.br

11 http://www.if.usp.br