Fisica

EXPERIÊNCIA 7

CONSTANTE DE TEMPO EM CIRCUITOS RC

I - OBJETIVO:
Medida da constante de tempo em um circuito capacitivo.
Medida da resistência interna de um voltímetro e da capacitância de um circuito através da constante de tempo.

II - PARTE TEÓRICA:
CAPACITOR:
Um sistema formado por duas placas paralelas (armaduras) de área
A, de material condutor, separadas por uma distancia d é um capacitor.
Quando ligamos suas armaduras a uma fonte de tensão, aparece em suas placas uma carga +Q e outra -Q.
Definimos a capacitância C de um capacitor como a relação entre a
Q e a diferença de potencial V nos seus terminais. carga C=

Q
V

(1)
Se Q é dado em Coulomb, V em Volt, C é expresso em Farad, (F ).
Para a estrutura acima, a capacitância é calculada pela relação:
C =ε0 ⋅

A d (2)

Sendo ε 0 , uma característica do meio entre as armaduras, normalmente o vácuo.
Para melhorar as características do capacitor, colocamos entre suas armaduras um material dielétrico. Esse material aumenta a capacitância do capacitor. Existem, comercialmente, a depender da utilização, capacitores dos mais diversos tipos e tamanhos. Podemos citar alguns, em função do material dielétrico. Quanto ao tipo de dielétrico, eles podem ser polarizados (eletrolíticos, tântalo, etc.), ou não-polarizados (ar, óleo, poliester, mica, etc.).

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CIRCUITO RC SÉRIE - CONSTANTE DE TEMPO CAPACITAVA:
Quando ligamos um circuito com apenas uma resistência R, a tensão se eleva instantaneamente ao seu valor máximo. Mas quando inserimos um capacitor neste circuito, a tensão no capacitor demora um certo tempo para assumir seu valor máximo Vo.
O circuito da figura 1 contém uma fonte de tensão Vo, um resistor R, e um capacitor C, em série.

Fig. 1
Inicialmente, o capacitor está descarregando; ligamos o circuito no instante t = 0, chave na posição 1. Vamos ver agora que a carga Q do capacitor não se estabelece de maneira instantânea. Sabemos que:
I=

dQ dt (3)