Física Experimental III–2015/1 Prof. Marcio Sampaio Relatório 12 Experimento: Circuito RC Relatório 12 - Física Experimental III Experimento: Circuito RC 2015/1: Grupo: Jorge Gustavo Kuhnen Fernando Boeger Tezza Felipe Pergentino Eduardo Lisboa 1. INTRODUÇÃO O capacitor é um sistema formado por duas placas paralelas de área A, de material condutor, separadas por uma distancia d. Essas placas quando ligadas a uma fonte de tensão possuem certa carga Q. Disso tem que a capacitância C do capacitor é definida pela relação entre a carga(Q) e a ddp (V) nos terminais pela equação: = onde C é dado em Faraday (F), Q em Coulomb (C) e V em Volt (V). Ao ligarmos um circuito com apenas uma resistência R, a tensão se eleva instantaneamente ao seu valor máximo, mas ao inserir um capacitor neste circuito, a tensão no capacitor demora certo tempo para assumir o seu valor máximo . Denominam-se circuitos RC os constituídos por um capacitor em série com uma resistência. Nestes circuitos, a corrente não e estacionária, sendo variável com o tempo. Um capacitor apresenta uma característica elétrica dominante que é simples, elementar. Apresenta uma proporcionalidade entre corrente entre seus terminais e a variação da diferença de potencial elétrico nos terminais. Ou seja, possui uma característica elétrica dominante com a natureza de uma capacitância. Um capacitor é fundamentalmente um armazenador de energia sob a forma de um campo eletrostático. Uma das características mais interessantes do capacitor, que possibilita inúmeras aplicações tecnológicas, sobretudo em eletrônica, é o seu tempo de carga e descarga. A figura 1 representa o processo de carga de um capacitor por um gerador e o correspondente gráfico de carga armazenada em cada placa durante o tempo correspondente.
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Física Experimental III – 2015/1Prof. Marcio Sampaio
Relatório 12Experimento: Circuito RC
protegido. Nestas aplicações, normalmente quanto maior a capacitância melhor o efeito obtido e podem
apresentar grandes tolerâncias.
Já capacitores empregados em aplicações que requerem maior precisão, tais como os capacitores que
determinam a freqüência de oscilação de um circuito, possuem tolerâncias menores.Os capacitores são também a base da memória RAM, onde para cada bit de dados temos um
capacitor e um transistor. O transistor se encarrega de ler e gravar o bit, enquanto o capacitor armazena-o.
Quando o capacitor está descarregado temos um bit 0 e quando está carregado temos um bit 1. Como no caso
da memória o capacitor mantém sua carga por apenas alguns milésimos de segundo, os dados precisam ser
reescritos continuamente. É por isso que a memória RAM é volátil.
2. OBJETIVOS
Ao termino desse experimento o aluno deverá, identificar o comportamento de cada um dos
componentes de um circuito RC, medir o tempo de carga e descarga de um capacitor em um circuito RC, e
responder as questões propostas no experimento.
3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
O experimento foi feito em duas partes e ambas utilizando o programa CidepeLab (Figura 3),
Figura 3 – CidepeLab
A primeira parte do experimento consiste na carga e descarga de um capacitor, utilizando um
capacitor descarregado e poscionando as chaves de modo correto com a fonte ajustada para 10VCC e realiza-
se a carga ao mesmo tempo que o programa faz a coleta de dados, o mesmo procedimento é feito para a
descarga onde é feita uma nova coleta de dados utilizando o CidepeLab.
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Figura 5 – Descarga do Capacitor com o sensor de tensão de modo a medir a d.d.p. nos terminais do capacitor
Quando terminamos com a carga e descarga do capacitor passamos para a segunda parte do
experimento que consiste em conectamos o sensor de tensão de modo a medir a d.d.p. nos terminais do
resistor e realizamos novamente a carga e descarga do capacitor com o mesmo tempo total e de amostragem.As Figuras 6 e 7 apresentam a relação da tensão (V) com o tempo (s) durante a carga e descarga do
capacitor, respectivamente.
Figura 6 – Carga do Capacitor com sensor de tensão de modo a medir a d.d.p. nos terminais do resistor