Carga e descarga de capacitores

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CENTRO UNIVERSITÁRIO VILA VELHA – UVV






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DISCIPLINA
FÍSICA EXPERIMENTAL II







Experiência: Carga e descarga de capacitores






Milena Souza
Rafael Santana
Lucas Vargas











Vila Velha (ES), 08 de junho de 2011

OBJETIVO

Levantar as curvas características de carga e descarga em capacitores e determinar a capacitância doscapacitores através das curvas de carga e descarga.






























APRESENTAÇÃO DO PROBLEMA

Um capacitor tem a propriedade de armazenar cargas elétricas. A relação entre a capacitância do capacitor C, a carga Q armazenada e a tensão V apresentada entre as placas é:

Q = C.V(1)


A capacidade de armazenar cargas de um capacitor, capacitância, estáassociada à geometria do capacitor e à constante dielétrica do meio isolante usado entre as placas. Neste experimento o capacitor é do tipo eletrolítico, com alta capacidade. Este tipo de capacitor apresenta polaridade e deve ser conectado ao circuito respeitando as indicações impressas no corpo do componente (um sinal + ou - associado ou não a uma seta).
Para garantir que o experimento fossefeito com sucesso, calculamos a resistência adequada para cada capacitor através da equação:
ז = RC(2)

A partir daí foi possível calcular a correte máxima que passará pelo circuito através da equação:
V= R. i(3)




























CIRCUITO












PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Para a execução dasatividades foram observados os procedimentos sugeridos no roteiro e também as observações dadas pelo professor.

Carga no Capacitor:
1. Montou-se o circuito ilustrado acima, com um curto-circuito sobre o capacitor ( para garantir o instante inicial(t=o), indefinidamente;
2. Regulou 12V na fonte( foi verificado se o capacitor usado suportava tal tensão);
3. Mediu-se a corrente e atensão em função do tempo de carga, em intervalos regulares de 10s, até que a tensão no capacitor atingisse aproximadamente 90% da tensão da fonte.
Descarga no Capacitor:
Para fazer a descarga no capacitor, foi necessário fazer algumas mudanças no circuito original:
1. Removeu-se o cabo do terminal positivo da fonte e o conectou ao negativo;
2. Foi colocado um curto entre o polo positivodo capacitor e o positivo da fonte. Isto manteve o capacitor carregado com a tensão da fonte, até o início do processo de descarga;
3. Para que desse inicio a descarga, foi necessário remover uma das pontas do curto, então a fonte também foi removida do circuito, permitindo ao capacitor descarregar sobre o resistor;
4. Como feito na carga, mediu-se a tensão no capacitor e a corrente nocircuito a cada 10s, até que a tensão caísse a 10% do seu valor inicial.

DADOS EXPERIMENTAIS

Capacitor de 4700µF

• Capacitância: 4700 μ
• Voltagem Nominal do Capacitor: 12 V
• Resistência: 100 KΩ
• Resistência Real (medida): R = 21,2KΩ
• Com a fonte de alimentação foi regulada em 12 Volts.
• Cronômetro.|CAPACITOR 4700 uF -|  |
|CARGA | |
|TEMPO(s) V |TENSÃO(V) |
|10 |1,3 |
|20 |2,45 |
|30 |3,35 |
|40 |4,12|
|50 |4,88 |
|60 |5,55 |
|70 |6,12 |
|80 |6,65 |
|90 |7,15 |
|100 |7,58 |
|110 |7,95 |...
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