Relatorio de fisica experimental

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| UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA | |
| FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICA | |
| INSTITUTO DE FÍSICA | |

CAPACITORES

Andrey A. R. de Almeida | 11121EMC029 |
Guilherme Faria de Souza | 11121EMC032 |
Lucas Gonçalves silva | 11111EMC046 |


26 de Fevereiro de 2013

Índice:

1. Objetivo .................................................................................03
2. Materiais e métodos .................................................................03
3. Procedimento ...........................................................................03
4. Dados........................................................................................05
5.Análise......................................................................................06
6. Conclusão.................................................................................12
7. Referência bibliográfica ..........................................................13


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 acapacitância do capacitor.

Materiais e métodos

1. Fonte DC 500 V
2. Multímetro Analógico
3. Placa de protoboard
4. Cabos para conexões
5. Chave liga e desliga
6. Cronômetro
7. Capacitor de 1 µF x 630 V.

Procedimento

Considerando o circuito mostrado na figura 1. Estando o capacitor inicialmente descarregado, se a chave S for fechada, a fonte de tensão V criará uma correnteelétrica i(t) até que o capacitor fique completamente carregado com uma carga Q = CV. Durante o processo de carga do capacitor temos:
ε=R*∂Q∂t+Qt (1)

Um capacitor é constituído de duas placas condutoras separadas por um isolante (dielétrico) e tem a propriedade de armazenar energia elétrica. A carga armazenada no capacitor é o valor absoluto da carga de umade suas placas.
Acapacitância(C) é a medida da quantidade de carga que precisa ser acumulada nas placas para produzir certa diferença de potencial entre elas, a unidade recebe o nome de Farad (F).
C = qV
Uma forma de carregar um capacitor é colocá-lo em um circuito elétrico com uma bateria. Então, considere o circuito mostrado na figura 1. Estando o capacitor inicialmentedescarregado, se a chave S for fechada, a fonte de tensão V criará uma corrente elétrica (i) até que o capacitor fique completamente carregado com a carga Q = CV.
O circuito utilizado nessa aula está representado na figura abaixo:

Figura 1: aparato experimental para medida de descarga de um capacitor.

Inicialmente, verificamos se o capacitor estava descarregado e se o circuito estava montadoadequadamente:
(3)Ligamos o multímetro como voltímetro com uma escala de 1000 V, e temos que a resistência do voltímetro para esta escala é de 20 MΩ .
(4)Ligamos, também, a chave S, e simultaneamente disparamos o cronômetro com o objetivo de medir o tempo de carga do capacitor, encontramos que esse tempo é de aproximadamente 0,81,s. Observamos que após este tempo o capacitor realmente havia sidocarregado, pois temos que o potencial de 520 V não se alterou. A “rapidez”, para o capacitor carregar, se da ao fato de que não há resistência. Esse carregamento não é instantâneo devido à velocidade de deriva dos elétrons, que se encontra na ordem de 10-4 m/s.
Com o capacitor carregado desligamos a chave S para verificar o tempo de descarga e, simultaneamente, iniciamos o cronômetro. Contabilizando20 valores de tempo diferentes,anotamoso potencial para cada valor de tempo

Dados
Tabela [ 1 ]
medida | V(v*100) | T(s) | Log V |
1 | 4,40 | 4 | 0,64 |
2 | 3,40 | 8 | 0,53 |
3 | 2,80 | 12 | 0,45 |
4 | 2,20 | 16 | 0,34 |
5 | 2,00 | 20 | 0,30 |
6 | 1,62 | 24 | 0,21 |
7 | 1,35 | 28 | 0,13 |
8 | 1,05 | 32 | 0,02 |
9 | 1,05 | 36 | 0,02 |
10 | 0,8 | 40 | -0,10 |
11 |...
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