3.1. LEIS DE KIRCHHOFF
Restrições das Leis
As leis de Kirchhoff se aplicam a qualquer circuito elétrico. Entretanto, o mesmo precisa ser constituído de elementos concentrados.
Entende-se por elementos concentrados o seu pequeno tamanho quando comparado com o comprimento de onda da frequência de operação.
Pequenas frequências
Leis de Kirchhoff
Grandes frequências
Equações de Maxwell (Leis gerais do Eletromagnetismo)
Passo 1
O enunciado mostra um circuito em série formado por uma fonte de tensão
e dois resistores
e
, percorrido por uma corrente
. As tensões nos resistores são
e
, com as polaridades indicadas. Pede-se aplicar a Lei das Malhas de Kirchhoff (Lei das Tensões) para relacionar essas variáveis.
Passo 2
Escolhemos o sentido de malha coincidente com a corrente
, no sentido horário da figura. Ao percorrer a malha, somamos as variações de tensão encontradas, atribuindo sinal negativo ao atravessar de “
” para “
” na fonte e sinal positivo ao atravessar de “
” para “
” em cada resistor (pela convenção adotada no desenho).
Passo 3
Somando as quedas de tensão ao longo da malha e impondo que a soma algébrica seja zero (Lei de Kirchhoff das Tensões), obtemos
Passo 4
Além disso, pelas leis de Ohm em cada resistor, temos
Substituindo em
resulta