Eletricidade II 01/2015 Leis de Kirchhoff Objetivos: Determinar a Lei dos nós - 1a Lei Determinar a Lei das malhas - 2a Lei Calcular a resistência equivalente da associação de resistores. Introdução Em eletrodinâmica, o estudo do comportamento do circuito dependendo das grandezas como: corrente, resistência e diferença de potencial (ddp). O estudo de qualquer circuito elétrico está baseado nas Leis de Kirchhoff: 1a Lei (Lei da Conservação da Carga) - A soma algébrica das correntes que passam por um nó é igual a zero. Entende-se por nó a junção de dois ou mais ramos de um circuito. Malha é o caminho percorrido partindo-se e chegando-se ao mesmo ponto do circuito (compreende um laço simples). 2a Lei (Lei da Conservação da Energia Elétrica) - O potencial fornecido por um gerador é igual à soma algébrica dos potenciais dissipados nos componentes associados ao circuito. A comprovação destas duas leis pode ser feita através de duas experiências: montando-se um circuito com os resistores associados em paralelo e em série. Esta experiências é dividida em três partes. Na primeira e na segunda parte deverão ser comprovadas as leis de Kirchhoff. Definir a resistência equivalente das associações em série e em paralelo. A terceira parte consiste em fazer uma associação mista de resistores, medir as grandezas associadas, aplicar e comprovar teoricamente as leis de Kirchhoff. Materiais Utilizados Fonte de tensão DC até 15 V Placa pequena Lucas Nülle Resistores do conjunto Lucas Nülle de: 750 , 1kek1 % e 0,5 W 1 Multimetro digital Conectores de circuito Lucas Nülle Cabos de ligação para a fonte de tensão e multímetro Parte Experimental: PARTE I 1. Associe os resistores de 0.750 k, 1 k e 2 k em paralelo, aplicando-se uma ddp de 15 V dc entre os terminais do gerador. 2. Meça as correntes que sai do gerador e as que passam por cada um dos resistores. 3. Meça a ddp entre os terminais de cada resistor. O que você conclui em relação às ddp’s do gerador e dos terminais de cada um dos resistores? 4. Verifique se a primeira lei de Kirchhoff é verdadeira. 5. Calcule, a partir dos resultados obtidos nos itens 2 e 3, a resistência de cada um dos resistores do circuito. Compare este resultado com o valor nominal das resistências. 6. A partir da equação definida no item 4 (primeira lei de Kirchhoff), aplicando-se a Lei de Ohm, determine a equação que define a resistência equivalente da associação dos resistores. 7. Calcule, a partir da Lei de Ohm e os valores nominais dos resistores, a resistência equivalente do circuito. 8. Calcule, a partir dos resultados experimentais, a resistência equivalente do circuito. 9. Conclua, comparando os resultados experimentais e teóricos obtidos. PARTE II 1. Associe os resitores de 1 k, 2 k e 0.750 k em série, aplicando-se uma ddp de 15 V dc entre os terminais do gerador. 2. Meça as correntes que: sai do gerador e passam por cada um dos resistores. 3. Meça a ddp entre os terminais de cada resistor. 4. O que você conclui em relação a corrente elétrica e a diferença de potencial entre os resistores? 5. Verifique se a segunda lei de Kirchhoff é verdadeira. 6. Calcule, a partir dos resultados de ddp e corrente obtidos no item 2 e 3, a resistência de cada um dos resistores do circuito. Compare com o valor nominal das resistências. 7. A partir da equação definida no item 5, aplicando-se a Lei de Ohm, determine a equação que define a resistência equivalente da associação dos resistores. 8. Calcule, a partir da Lei de Ohm e dos valores nominas das resistências dos resistores, a resistência equivalente do circuito. 7. Calcule, a partir dos resultados experimentais, a resistência equivalente do circuito. PARTE III 1. Determine uma associação mista para os resistores de 1 k, 2 k e 0.750 k, aplicando-se uma ddp de 15 V dc entre os terminais do gerador. 2. Meça as correntes que sai do gerador e passam por cada um dos resistores. Meça a ddp entre os terminais de cada resistor. 3. Percorra as malhas individualmente e comprove a segunda lei de Kirchhoff. 4. Comprove a primeira lei de Kirchhoff no nó do circuito. 5. Conhecendo-se os valores das ddp e resistências (nominais) de cada resistor, calcule as correntes que passam em cada ramo do circuito. Compare com os resultados experimentais.
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