Relatório Sobre Capacitores

INTRODUÇÃO

Este relatório tem por objetivo demonstrar experimentos referentes à capacitância em função da distância das placas e do dielétrico. Um capacitor é constituído de duas placas finas paralelas e carregadas, separadas por um material isolante (conhecido por dielétrico). Nos experimentos, utilizamos ar e uma capa de caderno, em seção, aumentando gradativamente a distância entre as placas, conforme os dados de uma tabela.

DESENVOLVIMENTO TEÓRICO

Um capacitor apresenta a propriedade de armazenar uma grande quantidade de carga elétrica, desde que os corpos condutores sejam separados por uma pequena distância. Também chamado de condensador, o capacitor armazena energia, na forma de energia potencial, do mesmo modo que é possível armazenar essa energia ao esticar a corda de um arco, comprimir um gás ou, levantar um livro. No entanto essa propriedade se aplica no campo elétrico.

A unidade de capacitância, coulomb por volt, é denominada farad (F) em homenagem a Michael Faraday, pioneiro no desenvolvimento deste conceito. Entretanto, a unidade é muito grande para a maioria dos valores práticos e os submúltiplos (µF, nF, pF) são bastante empregados.

Para o capacitor ser eletrizado, uma armadura é ligada a um pólo positivo de gerador eletriza-se positivamente e a outra ligada ao pólo negativo, eletriza-se negativamente. Estando o capacitor eletrizado, suas armaduras apresentam cargas elétricas de mesmo valor absoluto e sinais opostos, +Q e –Q. Entre as armaduras do capacitor, existe um meio não condutor (isolante) chamado dielétrico. Um capacitor com placas planas e paralelas, de área A e distância d, tem capacitância = C. Mas, quando o espaço entre as placas de um capacitor está completamente preenchido com um material dielétrico (que nesta experiência será a capa de um caderno), a capacitância fica aumentada por um fator k, chamado de constante dielétrica. Quando há, portanto, um dielétrico, a equação eletrostática se torna: = Ck.

DESENVOLVIMENTO EXPERIMENTAL

Material utilizado:

• Capacitor de placas paralelas;

• Multímetro com conexão;

• Dielétricos;

Descrição dos Experimentos

Primeiramente utilizando uma régua, medimos o diâmetro das placas do capacitor, cerca de 10cm. A cada distância que era colocada entre as placas, mediamos a capacitância encontrada. Esse experimento foi repetido aumentando gradativamente a distância entre as placas, com 1mm até 13mm.

RESULTADOS OBTIDOS

 Capacitância e constante dielétrica (k)

Conforme os passos, relatados no item anterior, encontramos o raio (0,05m). Com ás distâncias colocadas entre as placas, encontramos a capacitância. O mesmo foi feito quando colocamos a capa do caderno entre as placas do capacitor.

Na Tabela pode ser observada a variação que ocorre na capacitância (dada em pF) quando se alterava a distância entre as placas do capacitor:

D(m)	C(pF)
0,001	78,5
0,002	41,8
0,003	29,6
0,005	18,6
0,007	14,7
0,009	12,3
0,011	10,7
0,013	9,7

                            C = (Ƹo . )[pic 1]

        Onde:    C = capacitância

        Ƹo = constante

        A = área

        D = distância

Com a utilização da capa de caderno como dielétrico obtivemos a capacitância de 92,5pF e a com as placas do capacitor na mesma distância, mas sem ela a capacitância obtida foi de 44,2pF.