Resumo de fisica: Técnicas de Resolução de Circuitos 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):

Exemplos de Nós

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):

Exemplos de Ramos

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:

Exemplos de Malhas

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:

Exemplo da Lei de Kirchhoff das Correntes (LKC)

$\dpi{120} i_{1}=i_{2}+i_{3}$

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:

Exemplo de Lei de Kirchhoff das Tensões (LKT)

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