Atps capacitore

Objetivos

Os objetivos desse experimento em laboratório e relatório consistem em analisar circuitos elétricos constituídos por capacitores, entender suas utilidades e diversas maneiras de funcionamento, como funciona a carga de um capacitor e medir / calcular seu tempo.

Capacitores

Quando se trata de energia potencial, pode-se dizer que a mesma pode ser armazenada quando uma mola é comprimida, por exemplo. Assim, essa energia poderá ser utilizada quando a mola for liberada. O mesmo acontece com a energia elétrica, porém o que a armazena é outro instrumento, o capacitor. Ele possui a capacidade de armazenar cargas elétricas pois sua composição corresponde à placas com tais configurações, podendo assim liberar a carga para o circuito quando necessário. Essa carga (C) depende da capacitância (q) e da DDP (VAB) do capacitor, representada por:

C = q/Vab

1.1 Tipos de Associação de Capacitores

Os capacitores podem estar associados em um circuito de formas em série ou em paralelo, diferindo no cálculo refente ao capacitor equivalente (um capacitor de determinado valor que, quando substitui todos os outros, não interfere no circuito).

Quando associados em série a DDP se divide entre os componentes do circuito, sendo a mesma corrente. A capacitância equivalente (Ceq) será representada por:

1/Ceq =∑_(i=1)^n▒〖1/Ci 〗

Quando associados em paralelo a corrente se divide entre os componentes do circuito, sendo a mesma DDP. A capacitância equivalente (Ceq) será representada por:

Ceq= ∑_(i=1)^n▒Ci

1.2 Circuito RC

Um circuito RC consiste na associação entre um resistor e um capacitor no mesmo circuito. Sua função é analisar o processo de carga do capacitor, tendo duas chaves (uma conectada no pólo positivo da fonte de tensão ε para alimentar o circuito e carregar o capacitor e uma conectada no pólo negativo para descarregar o capacitor).

A carga total [ q(t) ] do circuito será representada por:

q(t)=Ce ×( 1-〖e 〗^((-t)/RC) )

Durante a carga do capacitor, a corrente [ i(t) ] será representada por:

i(t)=ε/R ×( 〖e 〗^((-t)/RC) )

Como o produto RC aparece em ambas equações, ele é chamado de constante do tempo capacitativa do circuito. Ele equivale ao tempo necessário para que a carga do capacitor cresça de um fator (1 – e-1), o mesmo que 63% do valor de equilíbrio. Essa constante é representada por:

q=Ce ×( 1〖- e〗^(-1) )

q=0,63Ce