A Análise Nodal e de Malhas

ANÁLISE NODAL E ANÁLISE DAS MALHAS

2017

ANÁLISE NODAL E ANÁLISE DAS MALHAS

2017

1. OBJETIVO

Este relatório tem como objetivo apresentar a aplicação sobre as Leis de Tensões (LTK) e de Correntes (LCK) de Kirchhoff utilizando a análise Nodal e a análise de malhas.

1. Material Utilizado
   

• Maleta de experiência Minipa.
• fios
• Fonte de tensão/pilhas de 1.5V.
• Resistores: R1: 82Ω, R2: 4,64Ω, R3: 2,74Ω e R4: 2,94Ω
• Multímetro.

1. Procedimento Experimental

Essa prática utilizou corrente elétrica, então, para que não houvesse danos aos equipamentos do laboratório, foi necessário a medição e utilização correta dos objetos envolvidos no experimento, principalmente o multímetro. A medida dos resistores está na tabela 1 a seguir.

Resistência Nominal	R1	R2	R3	R4
Resistência medida	85,1Ω	4,64kΩ	2,73kΩ	2,95kΩ
Tolerância (%) e (Ω)	±5% (± 4,255Ω)	±1% (±46,40Ω)	±2% (±54,6Ω)	±1% (±29,5Ω)
Erro (Ω)	3,78	0	0,365	0,340

Para a tolerância, utilizamos a tabela de cores dos resistores disposta em sala de aula e, para o erro, utilizou a seguinte equação:

[pic 1]

Para o resistor um, temos:
[pic 2]

Para o R2:

[pic 3]

Para o R3:

[pic 4]

E, por fim, para o R4, temos:

[pic 5]

Podemos ver que, comparando com os cálculos, todos os resistores possuem valores compatíveis com o código de cores e também com o resultado final esperado do experimento, a maior diferença foi no R1, mas como sua tolerância era a maior, ele ainda está dentro dos limites.

Em seguida, os resistores, juntamente com as pilhas e os fios, foram utilizados para a montagem do circuito que seria utilizado para o experimento. O circuito tinha o R1 no começo, em seguida, R2 e R3 em paralelo, formando um “super-nó” e, no final, o R4, em série com o R1. Os fios utilizados foram para ligar o circuito até os polos da maleta, para que fosse possível a utilização das pilhas como fontes de energia.

As tensões utilizadas foram de 3V, 4,5V e 6V.

A partir da medição das tensões nos nós e nos resistores obtivemos os seguintes dados:

Tabela 2

	Análise de Malhas	Análise Nodal
	I1	I2	I3	I4	V1	V2
Valor analítico	- 0,975 mA	0,987 mA	- 0,514 mA	-1,5 mA	4,58 V	- 1,41 V
Valor medido	18,5 mA	1,36 mA	0,567 mA	0,567 mA	6,34 V	1,51 V
Erro (%)

Tabela 3

	Tensão em R1 (V)	Tensão em R4 (V)
Valor Analítico	- 0,08 V	- 4,41 V
Valor Medido	1,51 V	1,66 V
Erro (%)

QUESTÕES

1. Descreva a importância da análise nodal e análise de malhas para a resolução de problemas de circuitos elétricos básicos.

As duas técnicas de análises de circuitos são fundamentais, pois permitem calcular as tensões e correntes em circuitos com vários nós e malhas. O método se aplica com a criação de um sistema de equações para resolver o circuito, facilitando e diminuindo o processo para obter os valores de tensão ou corrente do circuito.

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