Biofisica

Priscila Queiroz Torres RA: 69473

Thais Caroline P. Reducino RA: 69540

Joyce Reis RA: 69547

RELATÓRIO AULA PRÁTICA CARGA E DESCARGA DE CAPACITORES

Relatório da disciplina de biofísica do curso de Graduação de Ciências Biológicas 2º semestre noturno da Universidade São Camilo Orientador: Prof. Jorge de O. Echeimberg

São Paulo

2007

SUMÁRIO

1) Introdução                                                                                        pág. 03

2) Objetivos                                                                                        pág. 06

3) Materiais                                                                                        pág. 06

4) Descrição                                                                                        pág. 06

5) Resultados                                                                                pág. 07

6) Conclusão                                                                                        pág. 11

7) Bibliografia                                                                                pág. 12

1) INTRODUÇÃO

Os condutores isolados não possuem grande capacidade de armazenar cargas elétricas, pois, mesmo com uma pequena carga, adquirem potenciais muito altos. O campo elétrico também é alto e o condutor se descarrega com facilidade. Uma maneira de conseguir aumentar a capacidade de armazenar cargas de um condutor é coloca-lo em presença de outro condutor, pois, devido à indução, ocorre a diminuição do potencial. Diminuindo-se o potencial, o condutor pode receber mais cargas elétricas até atingir novamente o potencial limite (Bonjorno Et al, 1997).

Para aumentar a quantidade das cargas, seria preciso aumentar a capacidade do condutor ou o seu potencial elétrico. Porém a capacidade do condutor é sempre constante, o aumento da carga elétrica armazenada depende do aumento do valor potencial que ele pode atingir. O aumento do potencial elétrico de um condutor é limitado pela potência do gerador e pela capacidade elétrica do condutor (Gaspar, 2000).

        Para aumentar então o armazenamento de cargas elétricas criou-se os capacitores, que são uma associação de condutores e isolantes, em que sua capacidade elétrica pode tornar-se milhões de vezes maior que a capacidade de um condutor isolado (Gaspar, 2000). Portanto, capacitores são dispositivos usados para armazenar cargas elétricas (Okuno Et al, 1986), mas não as produzem, por isso dependem de fontes ou geradores de cargas elétricas (Gaspar, 2000)

A relação que se têm em um capacitor dito linear relaciona a carga do capacitor e a tensão aplicada entre as placas é:Q= CV, mostra que a quantidade de cargas Q armazenada num condutor é limitada pela multiplicação de C por V, onde C é a capacitância do capacitor, uma constante que depende de sua forma e meio em que ele está. (Gaspar, 2000)

        O capacitor é constituído por dois condutores separados por um isolante. Os condutores são chamados armaduras ou placas do capacitor e o isolante é o dielétrico do capacitor. O nome do capacitor é dado de acordo com a forma dos condutores, podendo ser capacitor plano, cilíndrico, esférico etc. O isolante pode ser vidro, parafina, papel e muitas vezes até o ar (Máximo Et al, 2000).

        Um dos primeiros capacitores inventados foi construído na cidade holandesa de Leyden, por isso recebeu o nome de garrafa de Leyden. Nesse experimento os condutores são folhas metálicas que envolvem o recipiente internamente e externamente e o isolante é o próprio vidro da garrafa (Máximo Et al, 2000).

        O tipo de capacitor mais simples é o que contém duas placas paralelas, carregadas com cargas elétricas +Q e –Q, de área A e separadas por uma distância d (Okuno Et al, 1986).

        A capacitância de um capacitor é obtida dividindo-se a carga Q, distribuída em suas armaduras, pela voltagem aplicada a elas (Álvares Et al, 1981). Os capacitores para aumentar sua capacidade, ou seja, sua capacitância (uma constante característica do aparelho), deve-se aumentar a área de seus condutores (Máximo Et al, 2000).

O fato de a capacitância depender da área das armaduras é aproveitados na construção de certos tipos de aparelhos, denominados capacitores variáveis. Nesses capacitores, um conjunto de armaduras do aparelho é móvel, podendo girar em torno de um eixo. À medida que giramos esse conjunto, há uma variação na área das armaduras que se defrontam, e, assim variam também a capacitância do aparelho (Álvares Et al, 1981).

A espessura do dielétrico é um outro fator que influi na capacitância. Quanto menor for a distância entre as armaduras maior será a capacitância do aparelho. Um capacitor com dielétrico entre as armaduras é melhor armazenador de carga do que sem ele, pois a introdução do dielétrico faz crescer a capacitância (Álvares Et al, 1981).

Da mesma forma que a corrente elétrica passa e carrega o capacitor, e este armazena as cargas, é por semelhante processo que os neurônios emitem os impulsos nervosos. O impulso nervoso é uma mensagem muito rápida que ocorre ao longo das fibras nervosas, a freqüência pode ser alta ou baixa, mas a amplitude do impulso é sempre a mesma. Todos os sinais de uma célula nervosa para outra são transportados por impulsos (Eccles, 1979)

A constituição da membrana das células nervosas é um folheto bimolecular de moléculas fosfolipídicas com grupos hidrofílicos voltados para fora e dentro (é resistente à corrente elétrica), moléculas de proteínas estão associadas às membranas, que situadas dentro ou fora, dão estabilidade, outras, formam grupos na profundidade da membrana e podem ser a base de penetração de íons. Os íons passam através da membrana pelos canais ocupados pelas proteínas (Eccles, 1979).