A CARGA E DESCARGA DE CAPACITORES

[pic 1]

UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA

Alexandre Telles (Matrícula: 201501077015)

    Marcos das Neves (Matrícula: 201501171551)

                                                                          Roger Souza (Matrícula: 201403114961)

FÍSICA EXPERIMENTAL III

Experiência:

CARGA E DESCARGA DE CAPACITORES

.

Rio de Janeiro

OUTUBRO/2016

Sumário

1 - INTRODUÇÃO...................................................................................................................................................3

2 - OBJETIVOS.............................................................................................................................................................4

3 - MATERIAIS  ..........................................................................................................................................................4

4 - PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS ..............................................................................................................6

5 - DADOS EXPERIMENTAIS........................................................................................................................................7

6 - CONCLUSÃO................................................................................................................................................8

7 - REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS ....................................................................................................................9

1-Introdução:

    O capacitor é um componente eletrônico que armazena carga elétrica, quando é submetido a uma fonte de tensão. É composto por Terminais de conexão, base de borracha, lingüetas de alumínio, dielétrico, placa metálicas separadas e base de alumínio. Para identificação dos terminais quanto à polaridade é bem simples: O terminal maior é positivo e o terminal menor é negativo.

    O material dielétrico é feito de cerâmica, teflon, mica, porcelana, celulose, milar e até ar. O material dielétrico submetido a um determinado campo elétrico passa de isolante para condutor, isso devido à rigidez dielétrica ser menor que o campo elétrico, mostrando que até os materiais isolantes podem se tornar condutor, quando expostos a determinadas cargas elétricas.

    A quantidade de carga que um capacitor é capaz de armazenar chama-se capacitância. A sua unidade de medida é o Farad, e são determinadas pelas dimensões de suas placas, sendo diretamente proporcionais à área, quanto mais carga, mais intenso o campo elétrico. A capacitância é inversamente proporcional a espessura do dielétrico, devido o campo elétrico ser inversamente proporcional à aérea.

    As cargas elétricas acumulam-se nas duas placas que são separadas pelo material dielétrico. Como as placas ficam muito próximas uma da outra, e sendo cargas opostas (positivo e negativo), se atraem. Devido o material dielétrico estar no meio das placas, as cargas elétricas ficam acumuladas mais próximas do isolante dielétrico, criando um campo elétrico, portanto uma energia de campo eletrostático, por não haver movimento dos elétrons.

2-Objetivo:

   Analisar o funcionamento do capacitor no período em que ocorre a tensão de carga e descarga, explicando qual a relação entre as tensões, a relação entre resistor e capacitor, verificando o real valor do resistor.

3-Materiais utilizados:

• Multímetro;
• 1 resistor de 1мΩ;
• 1 capacitor de 100[pic 2]
• Placa protoboard;
• Fios e conectores;
• Fonte de Tensão;
• 1 Cronômetro de digital.

[pic 3]

Figura 1: Fonte[pic 4]

Figura 2: Multímetro

                                 

4-Procedimento:

• Conectar na placa protoboard o capacitor e o resistor, em série, de forma que os dois possam ser energizados pela fonte;
• Verificar se a fonte está ajustada para 10 V;
• Conectar o cabo de polaridade positiva em um dos terminais do resistor
• Conectar o outro cabo de polaridade negativa no terminal negativo do capacitor;
• Conectar o multímetro em paralelo com o capacitor, ajustando em 20 V;
• Ligar a fonte;
• Iniciar simultaneamente o cronômetro digital limitando ao máximo de 6 minutos;
• Anotar na tabela as tensões de carga no intervalo de 20 em 20 segundos, até atingir os 6 minutos;
• Seguir os mesmos procedimentos descritos anteriormente para as tensões de descarga;
• Anotar Valores obtidos e criar a tabela dos resultados.

Circuito analisado:

[pic 5]

Dados experimentais:

   Em posse dos dados obtidos e registrados na Tabela 1, montou-se um gráfico com os valores de ∆V e ∆t, para melhor análise e estudo do experimento. O gráfico em questão pode ser analisado logo a seguir em Gráfico 1.

Tempo (s)	Tensões de carga do capacitor (V)	Tensões de descarga do capacitor (V)
0	0	8,50
20	1,78	6,90
40	3,00	5,74
60	4,00	4,75
80	4,89	3,96
100	5,56	3,30
120	6,18	2,75
140	6,63	2,29
160	7,02	1,92
180	7,35	1,58
200	7,62	1,33
220	7,85	1,12
240	8,02	0,92
260	8,15	0,77
280	8,25	0,64
300	8,32	0,54
320	8,39	0,45
340	8,45	0,38
360	8,50	0,32