Relatorio fisica 3 constante rc

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Universidade Federal da Bahia
Instituto de Física
Departamento de Física do Estado Sólido
FIS123 - Física Geral e Experimental III-E/Laboratório
Alunos: Aércio Carneiro Rios Data: 22/10/2007
Albert Lino Campos
Alexandre Ferreira Santos
Everaldo Santos SilvaExperimento VII
Constante de Tempo em Circuito RC
























































Objetivo
Neste experimento verificamos a relação entre os processos de carga e descarga de um capacitor em um circuito RC (circuito capacitivo) e suas respectivas constantes de tempo.
Mas também,medimos a resistência interna de um voltímetro (213±22) kV e a capacitância (1524±150)µF de um circuito através das constantes de tempo e da Lei de Kirchhoff.

Introdução
Capacitor
Um Capacitor ou Condensador é um componente que armazena energia num campo elétrico, acumulando um desequilíbrio interno de carga elétrica.
Os formatos típicos consistem em dois eletrodos ou placas quearmazenam cargas opostas. Estas duas placas são condutoras e são separadas por um isolante ou por um dielétrico( para melhorar as características do capacitor). Desta forma aumentamos a capacitância do capacitor. A carga é armazenada na superfície das placas, no limite com o dielétrico. Devido ao fato de cada placa armazenar cargas iguais, porém opostas, a carga total no dispositivo é sempre zero.O tipo de material dielétrico pode ser polarizado (eletrolíticos, tântalo, etc.) ou não-polarizado (ar, óleo, poliéster, mica, etc.).

Capacitância

A propriedade que estes dispositivos têm de armazenar energia elétrica sob a forma de um campo eletrostático é chamada de capacitância ou capacidade (C) e é medida pelo quociente da quantidade de carga (Q) armazenada pela diferençade potencial ou voltagem (V) que existe entre as placas:
[pic]
Pelo Sistema Internacional (SI), um capacitor tem a capacitância de um farad (F) quando um coulomb de carga causa uma diferença de potencial de um volt (V) entre as placas. O farad é uma unidade de medida considerada muito grande para circuitos práticos, por isso, são utilizados valores de capacitâncias expressos emmicrofarads (μF), nanofarads (nF) ou picofarads (pF).
A equação acima é exata somente para valores de Q muito maiores que a carga do elétron (e = 1,602 × 10-19 C). Por exemplo, se uma capacitância de 0,1 pF fosse carregada a uma tensão de 1 µV, a equação perderia uma carga Q = 10-19 C, mas isto seria impossível já que seria menor do que a carga em um único elétron. Entretanto, as experiências eas teorias recentes sugerem a existência de cargas fracionárias.
A capacitância de um capacitor de placas paralelas constituído de dois eletrodos planos idênticos de área A separados à distância constante d é aproximadamente igual a:
[pic]
Na equação: C é a capacitância em faradays , ε0 é a permissividade eletrostática do vácuo ou espaço livre. εr é a constante dielétricaou permissividade relativa do isolante utilizado



Energia

A energia (no SI, medida em Joules) armazenada em um capacitor é igual ao trabalho feito para carregá-lo. Considere um capacitor com capacitância C, com uma carga +q em uma placa e -q na outra. Movendo um pequeno elemento de carga dq de uma placa para a outra contra a diferença de potencial V = q/C necessita de um trabalho dW:[pic]
Nós podemos descobrir a energia armazenada em um capacitor integrando essa equação. Começando com um capacitor descarregado (q=0) e movendo carga de uma placa para a outra até que as placas tenham carga +Q e -Q, necessita de um trabalho W:
[pic]

Circuitos elétricos

Os elétrons não podem passar diretamente através do dielétrico de uma placa do capacitor...
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