Blog com Ciência

Quem está com a curiosidade a mil para descobrir os segredos elétricos por trás dos circuitos levante a mão o/. 

Se está procurando entender de modo simples e descomplicado as Leis de Kirchhoff para fazer sucesso no ENEM (ou só para adquirir mais conhecimento), este conteúdo é para você.

Antes de entrarmos no tema central, primeiro, você precisa entender um pouco sobre Circuitos Elétricos. Confira.

• Leia também: O que é Energia Mecânica e quais são seus principais fundamentos?

O que são Circuitos Elétricos?

Quando você pensar em circuitos elétricos, lembre-se de que são componentes eletrônicos (como capacitores e fontes de energia) nos quais todos estão conectados e prontos para gerar uma corrente elétrica. 

Existem dois tipos de circuitos principais: os em série e os em paralelo. 

Nos circuitos em série, os componentes são tipo um trenzinho, ficam um depois do outro, e a corrente elétrica passa por todos em sequência.

Já os circuitos em paralelo são diferentes. Neles, os componentes são tipo aqueles amigos inseparáveis, sempre lado a lado e que dividem tudo (neste caso, a corrente elétrica). 

Agora que você já sabe o que é um circuito elétrico, vamos conhecer um pouquinho Gustav Kirchhoff.

• Leia também: O que é eletrostática e quais seus princípios?

Quem foi Kirchhoff?

Gustav Kirchhoff foi um renomado físico e cientista alemão que nasceu no século XIX, na cidade de Königsberg, que teve uma contribuição significativa para o campo da física, especialmente no estudo da eletricidade e do magnetismo. 

Kirchhoff é conhecido por formular as Leis de Kirchhoff, que são fundamentais no entendimento e na análise de circuitos elétricos. Mas não é só por isso que ele é tão importante para o mundo da física e da ciência. 

Ao longo da sua carreira, fez importantes descobertas na área da física, sendo responsável por estabelecer conceitos fundamentais sobre a corrente elétrica e a lei da conservação da carga. 

Além disso, em parceria com Robert Bunsen, ele desenvolveu o espectroscópio, um instrumento que ajudou a identificar elementos químicos por meio de suas linhas espectrais.

Quais são as Leis de Kirchhoff?

As Leis de Kirchhoff são dois princípios básicos que regem o comportamento das correntes elétricas em um circuito. Em outras palavras, elas são como os detetives do mundo elétrico investigam as correntes e as tensões em um circuito. 

Sabe aquele momento em que você se pergunta como a eletricidade se comporta e como você pode realmente entender isso? É aí que as Leis de Kirchhoff entram em cena.

A primeira lei, também conhecida como Lei dos Nós, estabelece que a soma das correntes que entram em um nó de um circuito é igual à soma das correntes que saem dele.

Ou seja, a carga elétrica é conservada em um ponto de conexão entre os elementos do circuito como se fossem um “vai e vem” das correntes. 

Já a segunda lei, a Lei das Malhas, até poderia ser chamada de a “lei do equilíbrio” já que ela diz que a soma das diferenças de potencial elétrico em um percurso fechado de um circuito sempre será igual a zero.

Isso significa que toda a energia que a fonte de alimentação fornece é exatamente a mesma energia que os componentes do circuito consomem. É como se fosse uma balança perfeita na qual a energia entra de um lado e sai pelo outro sem sobrar nem faltar nada. 

• Leia também: O que é a força motriz?

Exemplos práticos das Leis de Kirchhoff

Chegou a hora de você ver um exemplo de cada uma das Leis de Kirchhoff para tudo ficar mais claro.

Exemplo da Lei dos Nós

Imagine um circuito simples com três resistores ligados em série em que existem as correntes I1, I2 e I3 passando pelos resistores. 

Segundo a Lei dos Nós, a soma das correntes que chegam ao ponto de conexão dos resistores tem que ser igual à soma das correntes que saem dali.

Então, na linguagem da elétrica, a equação fica assim:

I1 = I2 + I3

Exemplo da Lei das Malhas

Imagine um circuito em formato de triângulo, com três resistores (R1, R2 e R3) em cada uma das pontas. 

Cada resistor desses tem sua própria corrente elétrica (I1, I2 e I3). Como a Lei das Malhas nos diz que a soma das diferenças de potencial elétrico em cada caminho fechado do circuito precisa ser igual a zero, elas precisam se equivaler.

Nesse caso, seguindo o sentido horário, a primeira malha terá a seguinte equação:

(R1 x I1) – (R2 x I2) = 0

Já a segunda malha, a equação ficará:

(R2 x I2) – (R3 x I3) = O 

Para fechar o circuito, a terceira malha terá a equação:

(R3 x I3) – (R1 x I1) = 0 

Com a Lei das Malhas, é possível desvendar os mistérios de cada circuito mais complexo entendendo como a energia elétrica se comporta em cada componente. 

Tem dúvida sobre mais algum assunto cobrado no ENEM? Aqui no blog do Museu WEG, você encontra tudo que precisa para se preparar para a prova de Ciências da Natureza e suas Tecnologias. 

Não se esqueça de seguir o Museu WEG no Instagram, lá a gente sempre traz a explicação simplificada de assuntos cobrados em vestibulares e no ENEM.

• Leia também: Fenômenos Ondulatórios: Entenda o que são e quais os tipos existentes.

Fontes:
Gustav Robert Kirchhoff – SO Física
Leis de Kirchhoff – Brasil Escola
Leis de Kirchhoff em Física – Descomplica