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Departamento de Física - ICE - UFJF

As tarefas desta prática têm valor de prova! Leia além deste roteiro também os comentários sobre elaboração de gráficos e principalmente sobre determinação de inclinações de retas de ajuste no roteiro da primeira experiência!

Circuito RC: Processo de Carga e Descarga de Capacitores
Nesta experiência vamos conhecer a dinâmica de uma combinação de resistor e capacitor chamada circuito RC. O circuito RC é de fundamental importância em circuitos eletrônicos.
Isto se deve ao fato de que tal combinação fixa uma constante de tempo e com isto determina a rapidez do circuito eletrônico. Além disso, é interessante estudar o comportamento de um capacitor que está sendo carregado ou descarregado, pois o tipo de comportamento encontrado no circuito RC pode ser encontrado em inúmeras outras áreas das ciências exatas e engenharias, por exemplo, no transporte de calor em regime transitório, com substâncias radioativas, em amortecimentos etc. .
Fig. 1 Circuito da tarefa 1

+
-

10 V

12 kΩ
2200 µF

V

Tarefa 1: Mostre experimentalmente que o descarregamento de um capacitor num circuito RC pode ser descrito por um decaimento exponencial, determine a constante de tempo do processo e use este valor para determinar a capacitância do capacitor.

Detalhamento da tarefa 1:
Monte o circuito da figura 1 com um capacitor eletrolítico de capacitância nominal de
2200 µF e um resistor de 12 kΩ . Cuidado com a polaridade do capacitor! Em caso de dúvida consulte o professor! Meça a resistência do resistor. Carregue o capacitor a
10,00 V fechando o interruptor (fio de laboratório). Depois abra o interruptor e no mesmo instante dê início na contagem de tempo com um cronômetro. Determine o tempo necessário para a voltagem do capacitor caia até 9,00 V. Depois determine o tempo para chegar de 10,00 V até 8,00V etc. até 1,50 V. Calcule para cada voltagem o logaritmo à base e da voltagem dividido por 1 Volt (ou seja, da voltagem sem unidade). Faça um gráfico que