experimento rc

EXPERIMENTO – CIRCUITO RC

Aluna: Isabela Costa Onnis
Introdução:
Resistores e capacitores são frequentemente encontrados juntos em circuitos elétricos, o qual é comumente denominado por circuito RC. Quando a chave S é fechada, imediatamente inicia uma corrente que fluirá através do circuito. Elétrons fluirão do terminal negativo da fonte através do resistor R e ficará acumulado na placa superior do capacitor C. Consequentemente a mesma quantidade de elétrons fluirá da placa inferior do capacitor deixando-a mais negativa. Neste caso, a carga nas placas do capacitor vai aumentando, em módulo, enquanto houver corrente elétrica no circuito.
Este processo ocorrerá até que diferença de potencial entre as placas do capacitor fique igual a . Isto significa que a corrente elétrica deve diminuir com o tempo.

Material:
1 capacitor de 400μ F .
1 resistor de 400Ω .
1 cronômetro.
1 placa para montagem.
1 fonte de alimentação.
2 multímetros.
Conectores.
Fios de conexões.

Teoria:
A figura abaixo ilustra um circuito RC. ε indica a fonte de força eletromotriz, R é a resistência do resistor e C é a capacitância do capacitor. O capacitor, inicialmente descarregado, começa a se carregar quando a chave S é fechada no ponto a.

Utilizando a lei das malhas teremos que

iR q 0
C

ε−−=.
Sabendo que a corrente é

i dq dt =, teremos dq q dt RC R ε +=.
Resolvendo a equação diferencial verificamos que o carregamento do capacitor é dado por

q = Cε (1− e−t RC ) .
A corrente elétrica será

i dq e t RC dt R
⎛ ε ⎞ − = =⎜ ⎟
⎝⎠
.
A diferença de potencial no resistor será t RC
R

V = Ri =ε e−

e no capacitor será

(1 ) t RC

V =ε − e− .
O produto RC tem dimensão de tempo e é chamado de constante de tempo capacitiva do circuito e representado pela letra grega τ , τ = RC .
Depois do capacitor completamente carregado, se colocarmos a chave S no ponto b, inicia-se o processo de descarga do capacitor. A equação de descarga é
C