Carregamento de Capacitor

1. OBJETIVO: Verificar experimentalmente as situações de carga e descarga de um capacitor.

2.  INTRODUÇÃO:

Um capacitor é um dispositivo útil para armazenar carga elétrica e energia, consistindo de dois condutores isolados um do outro. Um exemplo típico é o capacitor de placas paralelas. Ligando-se um capacitor à uma fonte de tensão contínua, por exemplo uma bateria, há transferência de carga de um condutor para o outro (através da bateria) até que a DDP entre os dois condutores devido às cargas iguais e opostas seja igual à DDP entre os terminais da fonte.

A quantidade de carga separada, Q, depende da geometria do capacitor (por exemplo, da área e da separação entre as placas no caso de um capacitor de placas paralelas) e é diretamente proporcional à DDP aplicada, V. A constante de proporcionalidade é chamada CAPACITÂNCIA, C. Então:

C = Q / V

A unidade de capacitância é dada por:

1 Faraday = 1 Coulomb / 1 Volt

Em diagramas de circuitos um capacitor é representado por:

[pic 1]

 Se ligarmos em série um capacitor, um resistor e uma bateria, estamos construindo o que chamamos circuito RC em série.

Quando um circuito é ligado, há um período de transição, durante o qual a corrente e a queda de tensão variam de um valor inicial até um valor final em todos os elementos. Depois deste período de transição, chamado transiente, o circuito é dito estar em regime estacionário.

3. MATERIAIS UTILIZADOS

        

1. Fonte de energia
2. Multímetro
3. Resistor
4. Placa Prot-o-Board didática
5. Capacitor
6. Cronômetro

4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Carregamento do capacitor

No carregamento do capacitor montou-se em uma placa Prot-o-Board um circuito com um capacitor ligado em série com um resistor e o circuito ligado a um gerador ajustado para 10V.

Com o auxilio de um cronômetro, o tempo de carga do capacitor foi determinado. Este procedimento foi feito ligando-se a chave para fechar circuito e observando o multímetro, ligado em paralelo com o circuito, até que uma diferença de potencial fosse atingida. Observou-se a carga do capacitor a cada 1V, anotando o tempo gasto.

Descarregamento do capacitor

Com o capacitor já carregado, abriu-se o circuito montado observando no multímetro o descarregamento do capacitor, anotando o tempo gasto a cada 1V perdido.

5. RESULTADOS E DISCUSSÃO

 

As tabelas e gráficos a seguir mostram os resultados obtidos:

Tabela 1: voltagem que passava pelo multímetro e seu tempo correspondente, no carregamento do capacitor.

Carregamento    do	Capacitor
Voltagem (V)	Tempo (s)
1	2
2	4
3	7
4	11
5	15
6	20
7	28
8	41
9	90
9,11	300

Figura 1: Gráfico do tempo pela voltagem, carregamento do capacitor.

[pic 2]

Tabela 2: voltagem que passava pelo multímetro e seu tempo correspondente, no descarregamento do capacitor.