Os Grandes Físicos da História da Eletricidade

Trabalho elaborado pelos alunos Ariela Matos, Julianna Maia, Luan Braga, Ramon Quintino e Uendeo Luz, do 3° Ano de Eletrotécnica, solicitado pelo Professor Dielson Hohenfeld, da Disciplina de Física.

Gustav Robert Kirchhoff (1824 – 1887)

Figura 01

      Gustav Robert Kirchhoff, nascido em 12 de Março de 1824, no antigo País da Prússia, foi um importante pensador do século XIX, possuindo valiosas contribuições na área das Ciências Exatas, sendo as mais importantes delas no Estudo da Emissão de Radiação dos Corpos Negros, na Teoria da Elasticidade e na Analise de Circuitos Elétricos.

Nosso objetivo agora é abordar suas contribuições na Área da Eletricidade, e compreender suas Leis para Analise de Circuitos Elétricos, que formulou ainda em seu período de estudante universitário.

Para entender as leis propostas por Kirchhoff, temos que apreender alguns conceitos da analise de circuitos que são os Nós e as Malhas. 

Um Nó é um ponto onde se encontram três ou mais fios, já uma malha é uma ramificação fechada em um circuito elétrico, onde se sai de um nó e se retorna para o mesmo. Os Nós são representados por letras maiúsculas (A, B, C...) e uma Malha é representada por um conjunto de letras (Malha ABCD, por exemplo).

Através destes conceitos, Kirchhoff propõem suas leis, sendo o primeiro referente aos nós, que tem por enunciado "Em cada nó, a soma das correntes que nele chegam é igual a soma das correntes que dele saem". Essa Lei é conhecida como Lei da Tensão nos Nós.

Figura 02

A imagem ao lado ilustra bem o enunciado da Primeira Lei de Kirchhoff, onde vemos, no nó B, as Correntes I1, I2, I3 e I4 entrando no nó, e I5 saindo do nó. Para este exemplo, podemos escrever a seguinte equação:
                            I1 + I2 + I3 + I4 = I5,  logo,   I1 + I2 + I3 + I4 - I5 = 0.

A partir de tais constatações, podemos notar perceber uma característica importante dos nós: Um nó não acumula cargas elétricas, ou seja, possui, a priori, capacidade nula, visto que, para formular tais leis, Kirchhoff baseou-se no Princípio da Conservação de Energia e no Princípio da Conservação da Carga Elétrica.

O enunciado da Segunda Lei de Kirchhoff, aplicada às malhas, diz que “a soma das quedas de tensão em uma malha fechada é igual à diferença de potencial existente nos terminais desta malha, ou melhor, a soma das quedas de tensão em uma malha fechada é igual à zero”.

Figura 03

O Circuito mostrado na Figura 03 ilustra bem o Principio da Segunda Lei de Kirchhoff, ou Lei dos Circuitos de Malhas, onde a soma das tensões aplicadas no circuito V1 e V2, é igual à soma das quedas de tensão I*R1 + I*R2. Podemos escrever então:

V1 + V2 = I*R1 + I*R2, logo, 

V1 + V2 - I*R1 - I*R2 = 0

Por fim, podemos concluir que Kirchhoff foi um físico que colaborou de forma grandiosa para o avanço da eletricidade, com suas contribuições para a análise de circuitos elétricos, visto que suas Leis são validas até hoje, e são estudadas nos mais diversos cursos relacionados à eletricidade. 

Principais Referências Utilizadas: 

Curso de Eletrotécnica Vol. 1, Eng.° Benedetto Falcone, Editora Hemus.

<http://www.lasallecaxias.com.br/alunos/fisica/kirchof/leiskirch.htm>

<http://www.nndb.com/people/530/000097239/>

Figura 01: <http://micro.magnet.fsu.edu/optics/timeline/people/kirchhoff.html/>

Figura 02: <http://www.fisicaevestibular.com.br/eletrodinamica13.htm>

Figura 03: 

<https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEip33NaWXO0WlHal1LdioPEeNA4q_1yFjMHRrY1C6HF1quaCtPFlk_YDGzf30YaxSWi44QMkz0XrDfVX0vFU1rjXzw71MOYqZz3slF7JjJpB_e5ashxQ42AIbBdP6ts3q18lb5QECf8iTr9/s1600-h/kirchhoff.jpeg>