O Electromagnetismo Experimental

Resistência interna de um voltímetro

1. Introdução

No estudo de capacitores há duas situações possíveis: pode-se conectar um capacitor C a uma fonte de tensão elétrica contínua ou a uma bateria, com transferência de cargas e aumento da tensão no capacitor, ou ligar o capacitor a um resistor R, com escoamento da carga e diminuição da tensão do capacitor.

Nesses processos, o modo como a carga em um capacitor irá variar com o tempo pode ser descrito por equações. No segundo caso, quando há descarga, aplica-se a seguinte equação: [pic 1]

em que V0 é a tensão inicial no capacitor e c (constante de tempo capacitiva) é igual ao produto dos valores da resistência e da capacitância: c = RC.

Utilizando esses conhecimentos é possível descobrir a resistência de um resistor, tendo-se um capacitor com valores de tensão conhecidos. Na prática, obtêm-se a resistência interna do próprio aparelho de medida, o voltímetro.

1. Objetivo

Determinar a resistência interna de um voltímetro.

1. Material utilizado

- Fonte de tensão contínua

- Capacitor eletrolítico de alta capacitância (C ~ dezenas de mF)

- Voltímetro analógico

1. Procedimento

Primeiramente, montou-se um circuito conforme ilustrado pela figura. Então, com a fonte conectada ao sistema, carregou-se o capacitor até uma tensão V0, com valor compatível  com o voltímetro e com o próprio capacitor.

Em seguida, desligou-se a fonte, mantendo apenas o resistor e o voltímetro ligados. Antes de realizar as medidas, estudou-se a taxa de decaimento da tensão.

Posteriormente, carregou-se o capacitor novamente a tensão V0 e observou-se pares de valores para tensão (V) e tempo (t), até que a tensão no capacitor se esgotasse e em quantidade suficiente para definir a relação entre as grandezas.

Por fim, com os dados obtidos, encontrou-se o valor da resistência interna do voltímetro, através de processos de linearização e regressão linear.