Carga e descarga do capacitor

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CENTRO UNIVERSITÁRIO CESMAC
FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

GUILHERME MOTA MARINHO LEMOS
ANTONIO TEIXEIRA

CARGA E DESCARGA DO CAPACITOR

Maceió/AL – Novembro/ 2011
GUILHERME MOTA MARINHO LEMOS
ANTONIO TEIXEIRA

CARGA E DESCARGA DO CAPACITOR

Trabalho de física apresentado ao professor Gidelson Ferro, docente da Faculdade de Ciências Exatas eTecnológicas – FACET, do Centro de Estudos Superiores de Maceió – CESMAC, do Curso de Engenharia Civil, para compor a nota da Avaliação Formativa.

Maceió/AL – Novembro/ 2011

A

A
INTRODUÇÃO
Em um experimento de carga de capacitor, o circuito é formado de uma associação em série do capacitor (C) com uma resistência elétrica (R), alimentado por uma fonte de tensão de corrente contínua. Ocircuito é mostrado na figura abaixo. No instante em que a chave comutadora S for ligada em A, o capacitor começa a ser carregado através da corrente i, que circula pela resistência R, com a fonte previamente ajustada a um valor de tensão nominal. e.

]

OBJETIVO:

Obter experimentalmente as curvas de carga e descarga de um capacitor e
determinar a constante de tempo RC do circuito;MATERIAL NECESSÁRIO:

* 01 fonte de tensão;
* 01voltímetro digital;
* 01 capacitor (ver valor escolhido para sua equipe)
* 01 resistor (ver valor escolhido para sua equipe)
* 01 chave do tipo liga-desliga;
* 01 cronômetro digital;
* calculadora, papel, lápis, etc.

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

A) CARGA DO CAPACITOR

a) Monte o circuito de carga do capacitor conformea figura abaixo;
b) Ajuste a voltagem da fonte de alimentação de acordo com o valor escolhido para sua equipe;
c) Acione a chave liga-desliga e simultaneamente comece a marcar o tempo com o cronômetro;
d) Acione novamente a chave, parando o processo de carga e o cronômetro, e anote os valores obtidos para o tempo e a voltagem nos terminais do capacitor;
e) Reinicie o processo acionandonovamente a chave e o cronômetro, e vá
coletando pontos de tempo e voltagem, até o capacitor ficar totalmente carregado;
f) Com os pontos obtidos, preencha a tabela abaixo e construa os gráficos da carga em função do tempo e da tensão em função do tempo;

TABELA TESTE NA CARGA |
TEMPO | VOLTAGEM(V) | CARGA(C) Q=CV |
0 | 0,00 | 0,00000 |
1 | 3,92 | 0,00392 |
2 | 6,50 | 0,00650 |
3 | 7,60 |0,00760 |
4 | 8,20 | 0,00820 |
5 | 8,60 | 0,00850 |
6 | 9,10 | 0,00910 |
7 | 9,30 | 0,00930 |
8 | 9,50 | 0,00950 |
9 | 9,70 | 0,00970 |
OBS:CADA UNIDADE DE TEMPO EQUIVALE A 10 SEGUNDOS.

g) No mesmo gráfico, construa as curvas teóricas para o processo de carga do capacitor (Ver o tópico circuito RC no livro texto) e compare com os valores medidos, indicando as possíveis fontes deerros;
h) Determine graficamente o valor da constante de tempo capacitiva do circuito() definida com o tempo necessário para que a carga do capacitor atinja aproximadamente 63% do seu valor final. Teoricamente essa constante é dada pelo produto (RC). Compare o valor teórico com o valor que você encontrou.

i) Descarregue totalmente o capacitor e inicie o processo de carga novamente seminterrupções, e vá monitorando o comportamento da voltagem nos terminais do resistor. Descreva e explique o comportamento que você observou;
A tensão do resistor diminuiu e a do capacitor aumentou, logo foram inversamente proporcionais

B) DESCARGA DO CAPACITOR

j) Monte o circuito de descarga do capacitor conforme a figura abaixo;
k) Com o capacitor totalmente carregado, acione a chave liga-desliga ecom cronômetro zerado, simultaneamente comece a marcar o tempo;
l) Acione novamente a chave, parando o processo de descarga e o cronômetro, e anote os valores obtidos para o tempo e a voltagem nos terminais do capacitor;
m) Reinicie o processo acionando novamente a chave e o cronômetro, e vá coletando pontos de tempo e voltagem, até o capacitor ficar descarregado;
n) Com os pontos obtidos,...
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