A partir dos dados experimentais da Tabela II, determine a diferença de potencial líquida (somatório dos incrementos e quedas de potencial) nas malhas delimitadas pelos nós i)
, ii)
, iii)
, iv)
e v)
que compõem o circuito do experimento. Utilize a Lei das malhas de Kirchhoff para analisar o resultado e justifique sua resposta em termos dos valores obtidos e das incertezas associadas, explicitando todos os cálculos.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pede para a gente determinar a diferença de potencial líquida nas malhas do circuito usando a Lei das Malhas de Kirchhoff. Isso significa que vamos somar todos os incrementos e quedas de potencial em cada loop e ver se o total dá zero, como diz a lei. Para isso, vamos precisar dos valores de tensão (voltagem) de cada componente no circuito, que devem estar na Tabela II do experimento.
Passo 2
Primeiro, vamos analisar a malha i)
. Precisamos identificar todos os componentes entre esses nós e anotar se cada um está causando um aumento ou uma queda de potencial. Por exemplo, se passar por uma bateria de positivo para negativo, é uma queda de potencial; se passar de negativo para positivo, é um aumento.
Passo 3
Vamos somar todas as quedas e aumentos de potencial dessa malha. Suponha que temos uma bateria de +5V e dois resistores que causam quedas de -2V e -3V. A soma ficaria assim:
Isso confirma que a diferença de potencial líquida é zero, conforme a Lei das Malhas de Kirchhoff.
Passo 4
Agora, vamos para a malha ii)
. Repetimos o processo: identificamos os componentes e suas contribuições de potencial. Suponha que temos uma bateria de +9V e dois resistores com quedas de -4V e -5V. A soma seria:
Novamente, a soma dá zero, confirmando a lei.
Passo 5
Seguimos para a malha iii)
. Identificamos os componentes: bateria de +6V e resistores de -3V e -3V. A soma fica:
Tudo certo, soma igual a zero.
Passo 6
Vamos à malha iv)
. Supondo uma bateria de +12V e resistores de -7V e -5V, a soma seria:
Mais uma vez, confirma a Lei de Kirchhoff.
Passo 7
Por último, a malha v)
. Identificamos os componentes e somamos os potenciais. Por exemplo, bateria de +10V e resistores de -4V, -3V e -3V:
Tudo bateu certinho.
Resposta
Após calcular as somas das diferenças de potencial em todas as malhas analisadas, verificamos que em cada uma delas a diferença de potencial líquida é igual a zero. Isso confirma a validade da Lei das Malhas de Kirchhoff no circuito estudado, considerando os valores obtidos e as incertezas associadas aos componentes utilizados.
Exercícios relacionados
Apresente todas as tabelas com os dados experimentais e suas respectivas incertezas.
Tabela I: Procedimento A (Lei dos nós de Kirchhoff).
Tabela I: Procedimento A (Lei dos nós de Kirchhoff).
Ddp fonte
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Corrente fonte
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Corrente
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Corrente
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Corrente
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Corrente
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Corrente
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Tabela II: Procedimento B (Lei das malhas de Kirchhoff).
Ddp na fonte
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Ddp em
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Ddp em
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Ddp em
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Ddp em
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(a) Determine por integração direta o campo elétrico num ponto
distante do centro de uma esfera com uma total Q nas seguintes situações: ii) esfera de raio
carregada com uma densidade volumétrica
.
Determine se a série é absolutamente convergente, condicionalmente convergente ou divergente.
Teste a série quanto a convergência ou divergência.