Aula 139 — 1ª Lei de Kirchhoff (Lei dos Nós)
50 minObjetivo geral
Compreender e aplicar a 1ª Lei de Kirchhoff (Lei dos Nós) em circuitos com múltiplos ramos.
Objetivos específicos
- Enunciar a 1ª Lei de Kirchhoff (Lei dos Nós).
- Identificar nós num circuito (pontos onde três ou mais fios se encontram).
- Aplicar a Lei dos Nós para calcular uma corrente desconhecida num circuito com múltiplos ramos.
- Relacionar a Lei dos Nós com o princípio da conservação da carga elétrica.
Conhecimentos prévios
- Princípio da conservação da carga elétrica (Módulo 8, Aula 114).
- Associação de resistores em paralelo, onde a corrente se divide (Aula 133).
Recursos didáticos
- Apresentação de slides — Possor_Aula139_Apresentacao.pptx.
- Calculadora simples.
- Quadro/lousa e material de escrita.
Desenvolvimento da aula
Acolhida e Sondagem de Conhecimentos Prévios
5 min · Ausubel — ativação de subsunçoresO professor pergunta: "num circuito com vários ramos se encontrando num mesmo ponto, existe alguma regra geral para saber como a corrente se distribui ali?" Ouvir hipóteses.
Problematização Inicial
5 min · Bachelard — obstáculo epistemológico antecipadoPerguntar: pode entrar mais corrente num ponto do circuito do que sai dele? Obstáculo a nomear (sem resolver ainda): achar que a Lei dos Nós vale só para o caso simples de dois ramos, como na associação em paralelo já vista.
Desenvolvimento Conceitual
20 min · Exposição dialogadaApresentação dos slides 2 a 8: um NÓ é um ponto de um circuito onde três ou mais fios/ramos se encontram (correntes se dividem ou se juntam). A 1ª LEI DE KIRCHHOFF (Lei dos Nós) afirma que a soma das correntes que ENTRAM num nó é igual à soma das correntes que SAEM dele — nenhuma carga se acumula ou desaparece no nó. Essa lei é uma consequência DIRETA da conservação da carga elétrica (Aula 114 do Módulo 8): a carga que chega num ponto precisa ir para algum lugar, não pode simplesmente desaparecer ali. Isso resolve o obstáculo do Momento 2: a lei vale para QUALQUER número de ramos que se encontram num nó, não só para dois.
Resolução Guiada
10 min · Vygotsky — Zona de Desenvolvimento ProximalResolução guiada: calcular a corrente que falta num nó onde entram 3A e 5A, e saem 4A e uma corrente desconhecida (i=4A). Em duplas: calcular a corrente que falta num nó onde entram 2A e 6A, e saem 5A e uma corrente desconhecida (i=3A).
Exercícios de Fixação
7 min · Prática independenteAplicação individual (ou em duplas) da lista de exercícios de fixação (seção 8 deste plano).
Síntese e Fechamento
3 min · Consolidação (fechamento circular)Retomar a pergunta do Momento 1: sim, existe uma regra geral — a Lei dos Nós, consequência direta da conservação da carga elétrica, vale para qualquer nó, com qualquer número de ramos.
Avaliação formativa
Ao longo da aula: perguntas rápidas de verificação (Momento 3) e observação direta durante a resolução guiada (Momento 4). Ao final: correção coletiva dos exercícios.
Lista de exercícios
1. Num nó, chegam duas correntes de 3A e 5A, e saem duas correntes, sendo uma delas de 4A. Qual o valor da outra corrente que sai?
Gabarito: Soma que entra = 3+5=8A; a soma que sai deve ser igual: 8=4+i → i=4A.
2. Enuncie a 1ª Lei de Kirchhoff (Lei dos Nós).
Gabarito: A soma das correntes que entram em um nó é igual à soma das correntes que saem dele.
3. Por que a Lei dos Nós é uma consequência da conservação da carga elétrica?
Gabarito: Porque, se a soma das correntes que entram fosse diferente da soma das que saem, carga estaria se acumulando ou desaparecendo no nó — o que violaria a conservação da carga; como a carga não pode ser criada nem destruída, as somas devem ser iguais.
4. Num nó com quatro ramos, entram correntes de 2A e 6A, e saem duas correntes: uma de 5A e outra desconhecida i. Calcule i.
Gabarito: Soma que entra = 2+6=8A; soma que sai = 5+i=8 → i=3A.
5. Explique por que a Lei dos Nós vale para qualquer número de ramos conectados a um nó, não apenas para dois.
Gabarito: Porque o princípio da conservação da carga não depende de quantos caminhos existem — não importa quantos ramos entrem ou saiam de um ponto, a carga total que chega precisa ser igual à que sai, já que a carga não pode se acumular indefinidamente nem desaparecer no nó.
Observações e extensão
Próxima aula: 2ª Lei de Kirchhoff (Lei das Malhas). Nota para o professor: vale desenhar um nó com 4 ou 5 ramos na lousa (não só 2, como no paralelo) para reforçar a generalidade da lei.