Nesse post você vai aprender a resolver exercícios envolvendo circuitos elétricos e a utilizar uma ferramenta de resolução de circuitos chamada de Leis de Kirchhoff.
Porém, para a sua total compreensão, é necessário saber outros assuntos sobre Eletrodinâmica. Caso queira rever alguns conteúdos, acesse nossos resumos: Corrente Elétrica, Leis de Ohm, Associação de Resistores e Geradores e Receptores Elétricos.
1. Partes de circuitos elétricos:
a) Nó:
Ponto de encontro de dois ou mais fios, de modo que um fio dobrado não é considerado um nó, mas um ponto.
A seguir é apresentado um exemplo que mostra dois nós (A e B):
b) Ramo:
Trecho do circuito compreendido entre dois nós.
A seguir é apresentado um exemplo que mostra três ramos (cada trecho em azul é um ramo diferente):
c) Malha:
Circuito elétrico formado exclusivamente por dois ramos.
Com base no mesmo exemplo mostrado nos itens anteriores, pode-se formar 3 malhas diferentes, as quais são apresentadas na figura abaixo:
2. Leis de Kirchhoff:
a) Lei de Kirchhoff das Correntes (LKC) ou Lei dos Nós:
O somatório das correntes que chegam a um nó é igual ao somatório das correntes que saem deste nó.
A seguir é apresentado um exemplo de tal lei:
b) Lei de Kirchhoff das Tensões (LKC) ou Lei das Malhas:
Ao se percorrer uma malha, o somatório algébrico das diferenças de potencial elétrico é nulo.
Para poder resolver a Lei de Kirchhoff das Tensões é necessário ter em mente a seguinte relação física:
Gerador é sinônimo de GANHO de potencial: sinal POSITIVO ( + )
Resistor é sinônimo de PERDA de potencial: sinal NEGATIVO ( ─ )
Receptor é sinônimo de PERDA de potencial: sinal NEGATIVO ( ─ )
Observações:
I) A tensão em um gerador é o E (tensão ideal ou força eletromotriz),
II) A tensão em um receptor é o E’ (tensão ideal ou força contra eletromotriz)
III) A tensão em um resistor é U = R . i
IV) Quando o sentido de rotação da malha é contrária ao da corrente adotada, resolve-se o circuito normalmente, porém multiplica-se por (-1) apenas o ramo que ocorre tal conflito.
c) Exemplo de Lei de Kirchhoff das Tensões (LKC) ou Lei das Malhas:
Girando a malha α (no sentido horário) tendo como partida o Nó A, tem-se:
Para melhor identificar a soma das tensões, vamos utilizar as cores:
- Em azul, perda de tensão nos resistores
- Em vermelho, perda de tensão no receptor
- Em verde, ganho de tensão no gerador
3. Exercício de Aplicação:
(ITA 2013 – Questão 14) Considere o circuito elétrico mostrado na figura formado por quatro resistores de mesma resistência, R = 10 Ω, e dois geradores ideais cujas respectivas forças eletromotrizes são ε1 = 30 V e ε2 = 10 V. Pode-se afirmar que as correntes i1 , i2 , i3 e i4 nos trechos indicados na figura, em ampères, são respectivamente de
a) 2, 2/3, 5/3 e 4.
b) 7/3, 2/3, 5/3 e 4.
c) 4, 4/3, 2/3 e 2.
d) 2, 4/3, 7/3 e 5/3.
e) 2, 2/3, 4/3 e 4
Para saber a resposta dessa questão, clique aqui e acesse o gabarito oficial do ITA.
O que achou deste resumo? Deixe seu comentário!
Para mais conteúdos sobre vestibular, continue acompanhando o Blog do Kuadro e assista às nossas Aulas Ao Vivo Gratuitas diariamente!
