Leis de Kirchhoff: malha em série
Por um ramo em série fixo R₁–R₂ circula uma só corrente de malha. Leia I₁ e I₂ nos amperímetros (com ruído) em várias tensões da fonte; o ajuste linear de I₂(I₁) deve dar coeficiente angular unitário — primeira lei de Kirchhoff no nó intermediário.
Objetivo
Verificar que, num ramo em série, a corrente que entra num nó é igual à que sai: espera-se I₁ = I₂ dentro da margem de erro, isto é, coeficiente angular de I₂(I₁) ≈ 1.
Materiais
- Fonte ideal de tensão contínua
- Resistores R₁ = 220 Ω, R₂ = 330 Ω (fixos)
- Dois amperímetros em série (modelo)
- Terra comum
Experimento
Teoria
Em regime estacionário de corrente contínua, a primeira lei de Kirchhoff afirma que a soma algébrica das correntes num nó é zero. Na associação em série simples de dois resistores entre dois nós, a corrente de malha é a mesma em todo o ramo; portanto, as leituras de dois amperímetros ligados em série devem coincidir (salvo o erro dos instrumentos).
Procedimento
- Observe a bancada: há um par em série fixo, R₁ = 220 Ω e R₂ = 330 Ω, entre uma fonte ideal e a terra (como o modo «só em série» da experiência associada).
- Ajuste a tensão da fonte V no controle deslizante (vários valores, aproximadamente 5–22 V).
- Clique em «Registrar medição»: na tabela entram (V, I₁, I₂) com um pouco de ruído independente dos amperímetros.
- Repita para no mínimo 6 tensões diferentes, distribuídas de modo uniforme.
- Verifique o ajuste linear de I₂(I₁): o coeficiente angular deve estar perto de 1 (primeira lei de Kirchhoff); a ordenada na origem, perto de 0.
- Compare o coeficiente angular com o valor ideal 1 e formule a conclusão.
Conclusão
O coeficiente angular do ajuste é compatível com a unidade dentro da tolerância, o que confirma a primeira lei de Kirchhoff neste ramo em série. O desvio residual vem do ruído independente dos amperímetros e do número finito de pontos.