O PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

SUMÁRIO

SUMÁRIO................................................................................3

INTRODUÇÃO........................................................................4

1        OBJETIVOS        ................................................................5

1.1        MATERIAIS..................................................................5

2        PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

2.1        PARTE 1...................................................................... 5

2.2        PARTE 2...................................................................... 8

3        PROBLEMAS ENCONTRADOS................................ 14

CONCLUSÃO........................................................................ 14

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS..................................... 14

---

INTRODUÇÃO

O capacitor é um dispositivo que armazena carga elétrica e energia. Basicamente, um capacitor é consistido de duas placas condutoras paralelas com uma grande área superficial separadas por uma pequena distância. Quando as placas são submetidas a uma determinada tensão, as cargas são acumuladas nas placas até que a tensão gerada por estas cargas se iguale à tensão aplicada. A quantidade de cargas separadas e acumuladas nas placas depende da geometria e de propriedades elétricas do capacitor.

Adicionalmente, a quantidade de carga acumulada pelo capacitor é diretamente proporcional à tensão, onde a constante de proporcionalidade é chamada de capacitância.

Assim, podemos concluir que a capacitância no S.I. é expressa em Coulomb/Volt que é denominado por Farad (F). Contudo, como 1 F é um valor muito alto de capacitância, utiliza-se mais comumente os submúltiplos do Farad, tais como: μF (micro farad; 10 -6 F); ηF (nano farad; 10 -9 F) e ρF (pico farad; 10 -12 F).

---

1. OBJETIVOS

O presente trabalho tem como objetivo, através dos experimentos, analisar circuitos RC para a verificação das expressões de carga e descarga de um capacitor.

   1.1     MATERIAIS

Utilizamos durante a experiência:

1 Capacitor eletrolítico de 2200 μF.

1  Fonte.

1  Resistor de 22000Ω.

1  Painel acrílico.

1 Conexões.

1 Cronômetro.

1 Voltímetro.

1 Chave interruptora .

2     PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

2.1     PARTE 1- Carregamento do Capacitor

Foi montado o seguinte circuito

 [pic 1]

Sem a chave interruptora ligada, com a ajuda de um voltímetro (usando a escala V= contínua 20 V), foi estabelecida uma tensão máxima de 10 V na fonte. A tensão no capacitor foi aumentando gradativamente e foi anotado em uma tabela o tempo que o capacitor levou para atingir cada valor da voltagem que consta na tabela.  Foi acionado o cronômetro ao passo que foi deslocado a chave para posição fechada. O cronômetro permaneceu ligado ininterruptamente em todas as marcações. Quando o voltímetro marcou 1 V foi feita à leitura no cronômetro e anotado o valor na tabela. Quando o voltímetro marcou 2 V foi feita novamente a leitura no cronômetro e assim marcado na tabela. O cronômetro foi parado quando o experimento teve de ser interrompido a uma tensão de 9.53V, tendo obtido o tempo de 360.34 segundos.

Tensão (V)	Tempo (s)	Tensão (V)	Tempo (s)
1	05.85	6	51.28
2	15.22	7	68.34
3	22.00	8	72.91
4	27.59	9	140.13
5	38.63	10	360.34*

*O tempo foi interrompido antes de completar a voltagem.

Discussão do Experimento Parte 1:

Ao ser aplicada a diferença de potencial de 1 Volt em um capacitor de 1 Farad, a carga elétrica acumulada entre as armaduras é de um Coulomb:

[pic 2]

Um circuito típico para estudar o processo de carga e descarga em um capacitor é apresentado na Figura abaixo. Inicialmente, o capacitor deve estar descarregado e a fonte de tensão desconectada do capacitor, com a chave S1 na posição b. O instante inicial do processo de carga, definido como t = 0,  é o instante em que a fonte de tensão é ligada, com a chave S1

na posição a.

                [pic 3]

Aplicando a lei das malhas para qualquer instante t, temos:

[pic 4]

Sendo ε a d.d.p. da fonte de tensão, R a resistência do resistor, i a corrente elétrica que circula no circuito, Q a carga elétrica acumulada no capacitor,

C a capacitância do capacitor, Q/C a tensão entre as placas do capacitor devido o acúmulo de carga, e R.i a queda de potencial provocada pelo resistor. Considerando a definição de corrente elétrica,

[pic 5]

A expressão (1) é reescrita como:

[pic 6]