Lei de ohm

Descarga de capacitores
Atenção: Leia o roteiro atentamente antes de iniciar o experimento, evitando danos nos equipamentos!
1) OBJETIVO
Determinar experimentalmente a curva de descarga de um capacitor (de capacitância C) sobre um resistor (de resistência R), calcular a constante de tempo capacitiva τ = RC e também a capacitância do capacitor.
2) FUNDAMENTOS TEÓRICOS
Considere o circuito mostrado na figura 1 (A chave selecionada na posição 1 será a carga do capacitor e na posição 2 será a descarga do capacitor). Com o capacitor inicialmente descarregado, se a chave for posicionada em 1, a fonte de tensão V criará uma corrente elétrica i(t) até que o capacitor fique completamente carregado com uma carga Q = CV. Durante o processo de carga do capacitor temos:

 R

1

dq q

dt C

(1)

Voltímetro

R

S

XMM2

2

V

C

Figura 1. Esquema de um circuito RC que representa o circuito de descarga de capacitor na posição da chave em 2 e o circuito de carga do capacitor com a chave selecionada em 1. O circuito é alimentado por uma fonte de tensão V e S representa a chave (fechado ou aberta).
R é o resistor elétrico e C é capacitor. Um voltímetro é ligado para medir a tensão elétrica no capacitor. Para um instante de tempo t > 0 s, temos que a carga do capacitor quando ligase a chave S na posição 1 (Figura 1), a tensão no capacitor e a corrente elétrica do circuito elétrico serão dadas por:



q  C  1  e t RC
V   1  e t RC 



(3)
(4)



(5) e t RC
R
Com o capacitor carregado, inicia-se a descarga posicionando a chave S no tempo t = 0 s na posição 2 (Figura 1), aparecerá uma corrente em sentido contrário à anterior, até que o capacitor descarregue completamente. Esta corrente obedece à relação (lei das malhas). i dq q 
0
dt R C

(6)

A carga no capacitor, a tensão no capacitor e a corrente em função do tempo, durante o processo de descarga serão dadas por: q  q 0 e t R C