Experimento Capacitor - Eletromagnetísmo

Eletromagnetismo - Laboratório

Aula nº 2

Nome(s):

Objetivo da aula

O objetivo da primeira aula de laboratório foi estudar o funcionamento de um capacitor, construir um e desenvolver um método para calcular experimentalmente a capacitância do mesmo, além de reconhecer a diferença da constante dielétrica entre vários materiais dielétricos.

Descrição do experimento

Para a realizaçao do experimento, utlizamos os seguintes equipamentos:

Gerador de onda quadrada.

Capacitor caseiro feito de papel alumínio e sacola.

Cabos condutores (banana-banana e banana-jacaré);

Osciloscópio

Protoboard

Resistor de 2,2 MOhms

Primeiramente, para que a aula seja possível de ser realizada, é necessária a construção de placas parelelas, que constitui basicamente de duas folhas de papel alumínio com um material dielétrico entre as duas. O construtor que foi utilizar consistia de duas folhas de papel alumínio de dimensões 9,2cm x 10,6cm, com umas sacola de espessura 0,02cm servindo de diétrico.

Como o objetivo da era calcular a capacitância do capacitor caseiro, foi necessário desenvolver um método para medir a mesma. A capacitância, porém, é muito pequena para ser medida diretamente por meio de um osciloscópio, então a solução foi utilizar um osciloscópio para observar a resposta ao degrau do capacitor, e por meio entre o tempo de carregamento, a resistência e a capacitância, determinar a última.

O primeiro passo foi a montagem do circuito, que consistiu ligar em série o resistor e o capacitor no gerador de onda quadrada, e posicionar dois canais do osciloscópio na entrada e saída do resistor, para observar a onda original e a onda afetada pelo capacitor.

Com tudo montado, é necessário a frequência da onda quadrada, na tentativa e erro, que melhor se adequa ao capacitor. Após este ajuste, deve-se ajudar a escala do oscilocópio para observar o resultado adequadamente.

Após isso, o último passo é ligar o gerador de ondas quadradas em uma voltagem baixa, e observar o tempo de carregamento do capacitor, para assim determinar a constante de tempo do mesmo.

Medições

Os resultados encontrados estão ilustrados na imagem abaixo:

O tempo de carregamento foi de dois intervalos de 250µs, ou seja, de 500µs.

A tensão de entrada foi de 10V, e a de saída foi de aproximadamente 6V.

Resultados e Discussão

Com os dados do experimento é possível determinar as características que eram o objetivo