Capacitores e circuitos RC

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UNIVERSIDADE DE SOROCABA

ENGENHARIAS

Relatório: Aula Prática no Laboratório de Física Geral e Experimental.

Capacitores e Circuitos RC

Professor:  Ms. João Eduardo F. Ramos

Alunos:

Amanda Carvalho Resende RA:  00068120

Jéssica Soza:  00067489

Karen Stange RA:  00088009

Rodrigo Scomporim Fagoso RA: 00061784

Maicon Henrique Alves RA:  00084178

 Sandro Carlos Batista dos Santos RA: 000 58916

Sorocaba/SP

2016

Sumário:

1. Objetivo
2. Introdução teórica

2.1- Capacitores Circuitos RC

2.2- Associação de capacitores

2.3- Carga e descarga do capacitor

2.4- Leitura dos valores dos capacitores.

1.  Materiais utilizados.
2. Procedimento Experimental.

4.1- Medida de capacitância e associação de capacitores.

4.1.2- Associação de capacitores.

4.2- Carga e descarga de capacitores.

1. Conclusões Finais.
2. Bibliografias.

1. Objetivo

 Compreender o funcionamento de um capacitor e as suas formas de associação, e observar a seu processo de carga e descarga.

1. Introdução teórica

1. Capacitores

Capacitores ou condensadores são elementos elétricos capazes de armazenar carga elétrica e, consequentemente, energia potencial elétrica.

Podem ser esféricos, cilíndricos ou planos, constituindo-se de dois condutores denominados armaduras que, ao serem eletrizados, num processo de indução total, armazenam cargas elétricas de mesmo valor absoluto, porém de sinais contrários.

O capacitor tem inúmeras aplicações na eletrônica, podendo servir para armazenar energia elétrica, carregando-se e descarregando-se muitas vezes por segundo. Na eletrônica, para pequenas variações da diferença de potencial, o capacitor pode fornecer ou absorver cargas elétricas, pode ainda gerar campos elétricos de diferentes intensidades ou muito intensos em pequenos volumes.

A carga elétrica armazenada em um capacitor é diretamente proporcional à diferença de potencial elétrico (ddp) ao qual foi submetido. Assim sendo, definimos capacidade eletrostática C de um capacitor como a razão entre o valor absoluto da carga elétrica Q que foi movimentada de uma armadura para outra e a ddp (V) nos seus terminais.

Q = C.V

1. Associação de capacitores:

Os capacitores podem ser ligados de três formas em um circuito, em série, paralelo ou numa ligação mista. A utilidade desse procedimento é poder conseguir capacitâncias variáveis para o circuito.

Os capacitores em série são calculados a partir da relação:

1/Ceq = 1/C1+1/C2+1/C3 +.... + 1/Cn

Enquanto os capacitores em paralelo pela equação:

Ceq = C1+C2+C3 + ... + Cn

Carga e descarga do capacitor: um capacitor não se carrega instantaneamente mas leva um certo tempo que depende das características elétricas do circuito. A utilidade prática do capacitor baseia-se no fato de poder ser controlado o tempo que ele leva para se carregar totalmente e a carga que se quer que ele adquira.

1. Carga e descarga do capacitor

 Um capacitor não se carrega instantaneamente, mas leva certo tempo que depende das características elétricas do circuito. A utilidade prática do capacitor baseia-se no fato de poder ser controlado o tempo que ele leva para se carregar totalmente e a carga que se quer que ele adquira.

 Pelo esquema:

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           Conectando a chave na posição "a", o capacitor se carrega. Nesse modo, a medida que o tempo passa, como a tensão da conta é constante, a tensão no capacitor vai aumentando, pois, o capacitor estará se carregando. Passando a chave para a posição "b", ocorre um refluxo das cargas acumuladas no capacitor, a corrente inverte o sentido e o capacitor se descarrega.

A partir da lei das malhas, é possível calcular como se dá a variação do potencial (V) ao longo do tempo:

 𝑉(𝑡)=𝑉𝑜.(1- e ^- t/RC)

1. Leitura dos valores dos capacitores.

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O que são todas aquelas letras e números encontrados em grande parte dos capacitores disponíveis comercialmente e que sempre geram dúvidas de leitura. Como saber se o valor utilizado é o desejado sem ter um instrumento que possa medi-lo? É o que veremos neste artigo.

Marcações Básicas.

           Diversamente do que acontece com resistores, cada fabricante de capacitor adota uma marcação específica para indicar seu valor nominal, de acordo com suas características. Isto acaba gerando uma grande confusão, principalmente no estudante de Eletrônica e/ou hobbista, que não está acostumado com a codificação utilizada. A única exceção é a grande maioria dos capacitores eletrolíticos (polarizados), cuja marcação geralmente apresenta todo o valor nominal e é mostrada de maneira clara e de fácil leitura. Alguns capacitores de poliéster, mais antigos, ainda usam a marcação de valor nominal através do código de cores, com anéis. Mas isso é cada vez mais raro.
          A unidade de medida de capacitância (farads) por vezes é mostrada em submúltiplos diferentes em cada capacitor, sendo apresentada em µF, nF, kpF ou pF. O problema é que não está escrito no corpo do capacitor qual é o submúltiplo utilizado! A simples troca de um capacitor queimado por outro         equivalente poderá gerar transtornos, se o valor da capacitância não for observado.  

           Para fazer a leitura de capacitores, primeiramente precisamos saber quais são as informações mais comuns que são apresentadas em seu invólucro:

Capacitância: 

           É a capacidade de armazenamento de cargas que o capacitor possui. Sua unidade de medida é o farad, mas o fabricante pode expressar essa unidade em diversos submúltiplos: µF, nF, kpF ou pF. Por exemplo: os capacitores cerâmicos quando trazem números inteiros (150; 220; etc.), têm a unidade de medida em pF. Quando usam números decimais (0,47; 0,1; etc.), a unidade de medida é em µF.

Tensão de Trabalho