PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAISGraduação em Engenharia Mecânica Contagem 2013 Contagem 2013 “.Se você não consegue explicar um resultado em termos simples e não técnicos.. no curso de Engenharia Mecânica da Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais.Laboratório de Física llI – Relatório de Prática Experimental Carga e descarga de um capacitor Relatório técnico apresentado como requisito parcial para obtenção de aprovação de disciplina Laboratório de Física Ill.é por que não chegou a compreendê-lo....Cientista .” Ernest Rutherford . 6 2.............................................................................................7 ..........5 2 DESENVOLVIMENTO......................3 DESCRIÇÃO DO EXPERIMENTO GERAL..........................................6 2..................................................................................................2 MATERIAIS UTILIZADOS..............................6 3 RESULTADOS....................................................................................SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO................................................................................ .........................................................................................................................................................4 CONCLUSÃO.............................9 ......8 5 REFERÊNCIAS........................... no entanto essa é uma medida muito grande e que para fins práticos são utilizados valores expressos em microfarads (μF). oferecendo um caminho mais fácil pelo qual a energia associada a esses sinais espúrios pode ser escoada. Qualquer substância que for submetida a uma intensidade muito alta de campo elétrico pode ser tornar condutor. Quando se analisa o comportamento dessas grandezas no processo de carga e descarga de um capacitor verifica-se que ocorrem variações nos valores da voltagem. resistência R e corrente I foram consideradas constantes (independentes do tempo). Nos circuitos simples analisados as grandezas. normalmente quanto maior a capacitância melhor o efeito obtido e podem apresentar . da corrente e da potência no circuito. Entre essas armaduras existe um material que é chamado de dielétrico. por esse motivo é que o dielétrico é mais utilizado do que o ar como substância isolante. força eletromotriz . Dielétrico é uma substância isolante que possui alta capacidade de resistência ao fluxo de corrente elétrica. A utilização dos dielétricos tem várias vantagens. ou elétrica. e ela é medida através do quociente entre a quantidade de carga (Q) e a diferença de potencial (V) existente entre as placas do capacitor. a unidade de capacitância é o farad (F). nanofarads (nF) e picofarads (pF). A mais simples de todas elas é que com o dielétrico podemos colocar as placas do condutor muito próximas sem o risco de que eles entrem em contato.1. É denominada capacitância C a propriedade que os capacitores têm de armazenar cargas elétricas na forma de campo eletrostático. ddp V. Os capacitores possuem muitas aplicações que usam sua propriedade de armazenar carga e energia por isso é de grande interesse saber como são carregados e descarregados. Nestas aplicações. pois se o ar for submetido a um campo elétrico muito alto ele acaba por se tornar condutor. matematicamente fica da seguinte forma: C = Q/V No Sistema Internacional de Unidades. São utilizados com o fim de eliminar sinais indesejados. impedindo-a de invadir o circuito protegido. INTRODUÇÃO Capacitor é um dispositivo de circuito elétrico que tem como função armazenar cargas elétricas e consequente energia eletrostática. Ele é constituído de duas peças condutoras que são chamadas de armaduras. Materiais Utilizados 01 capacitor eletrolítico de 1000 µF 01 resistor de 22 kΩ 01 bateria de 1.Essa montagem é chamada de circuito RC.A pilha transfere os elétrons livres de condução de um eletrodo metálico para o outro.grandes tolerâncias. A capacitância C do par de eletrodos metálicos e a tensão elétrica CC de valor ‘’E’’da pilha definem o valor de +Q .um dos eletrodos metálicos está com uma quantidade de carga e o outro com –Q .2. *Utilizar capacitor eletrolítico de placas paralelas e capacitância C em série com um resistor de resistência elétrica R. DESENVOLVIMENTO 2.Determinar por ajuste de regressão linear dos gráficos a constante de tempo t do circuito RC. .Usamos esta equação para encontrar a energia potencial elétrica U=Q²/2c +Q²/2c 2. Utilizando t e o valor nominal de R fornecido pelo fabricante calcular a capacitância C do capacitor de placas paralelas e comparar com o valor nominal. Ligar o circuito RC uma pilha de tensão elétrica ‘’E’’para medir as correntes elétricas do carregamento Ic e do descarregamento Id do capacitor em função do tempo t.Ao final do processo de carregamento elétrico.5V 04 fios de ligação 01 cronômetro digital .1. No capacitor de placas paralelas os dois eletrodos metálicos planos estão separados por um material isolante. *Fazer a análise gráfica das correntes elétricas do carregamento Ic(t) do descarregamento Id(t). *Calcular por integração numérica dos gráficos Ic x t e Id x t a energia potencial elétrica U armazenada no capacitor de placas paralelas. Objetivo Geral *Estudar o carregamento elétrico dos corpos materiais metálicos de geometria apropriada (eletrodos metálicos) utilizado uma pilha.Verificar a dependência de decaimento exponencial *Construir o gráfico de Ln Ic x t e o gráfico de Ln Id x t. 2. 79 5.54 44.30 .54 117.Uma das extremidades do fio ligado ao resistor de 22 KΩ para ser conectada ao positivo da pilha.20 .97 11.10 -5 (µA) t (s) 0 2.Observarmos que para o gráfico de I x t temos uma exponencial isso esta relacionando a taxa de descarga.84 26.35 .25 .24 15.79 9. Descrição do Experimento Geral Montamos o circuito da figura.07 19.40 .Conferimos a montagem do circuito se as polaridades do capacitor estavam corretas.02 7.) Carregamento elétrico do capacitor – Tabela 1 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 2.(Ponto B) Conectamos a ponta do fio B.03 Para encontrarmos os valores da tabela fizemos três medições de tempo(t) e colocamos o valor média nos quadros.Para o quadro de carregamento elétrico do capacitor ligamos a bateria na tensão de 1.26 5.8 (µA) t (s) 0 Descarregamento elétrico do capacitor – Tabela 2 .26 34.Este foi o tempo 0 das medidas.Por que ele e um capacitor eletrolítico e as polaridades invertidas podem danifica-los.Ativamos o LAP do cronômetro e assim continua a funcionar normalmente e marca o tempo antigo o gravado no LAP(foram feitas 6 medições.50 .5V assim o capacitor carregava e aos poucos sua corrente iria caído.Nesse instante de tempo a corrente elétrica de carga da um salto para um valor acima de 50 µA acionamos o cronômetro.29 23.23 47.4.E para o de carga vimos um .45 .66 17.45 31.04 12. 01 micrôamperímetro de zero central 2.15 .No outro quadro era só abaixar a tensão a 0 e assim ele descarregava. pois possui capacitância máxima.5v U=1500²/2*1000 + 0²/2*1000 Q=1500 U=22500/2000 U=1125 Ln lc=Ln lo-(1/RC)*t 0. 3.997=0-(1/22*1000) .comportamento linear.RESULTADOS Q=C*V U=Q²/2c +Q²/2c Q=1000µA*1.Disso vem que ele possui limites de carga. . 4. CONCLUSÃO Pode-se concluir que o experimento realizado que a carga e a descarga do capacitor está relacionada com um aumento ou diminuição drástica em intervalos de tempo próximos a zero segundo. logo conclui-se que é muito fácil carregar um capacitor rapidamente. mas também descarregá-lo em questões de segundos. . observa-se que ambos possuem um limite de carga seja para menos (tendendo a zero de diferença de potencial). seja para mais (tendendo a diferença de potencial máxima do capacitor). RESENDE. MOURA. WALKER. David. HALLIDAY. WERKHARIZER. 2011. Robert.Departamento de Física e Química.5. Fundamentos de Física: 3 Eletromagnetismo Sears. REFERÊNCIAS LIMA. Vânia Aguiar. SILVEIRA. Welerson Romaniello. FREITAS. Evandro Conde.Francis West-Física:eletricidade e magnetismo . DFQ . Belo Horizonte. Tomas de Aquino. Fernando Eustáquio. Flávio de Jesus. Jearl. RESNICK.
Report "5°relatorio fisica III Carga e descarga de um capacitor"