UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ DE NOVA FRIBURGO
BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL
LUCAS DA SILVEIRA DUTRA E VICTOR HUGO ARRUDA LEITE
ELETRICIDADE E MAGNETISMO
NOVA FRIBURGO – RJ
2021
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Capacitores Relatorio, Resumos de Eletricidade Básica
Capacitores Relatorio Eletricidade e Magnetismo
Tipologia: Resumos
2021
1 / 9
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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ DE NOVA FRIBURGO
BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL
LUCAS DA SILVEIRA DUTRA E VICTOR HUGO ARRUDA LEITE
ELETRICIDADE E MAGNETISMO
NOVA FRIBURGO – RJ
Relatório 4 – ELETRICIDADE E MAGNETISMO Capacitores Objetivos: Este experimento tem como objetivo explorar as propriedades elétricas de um capacitor. Para isso, vamos realizar medidas de grandezas elétricas, tais como resistência, diferença de potencial, constante de tempo, capacitância, que estão associadas a elementos de um circuito formado por uma fonte de tensão, um resistor, um capacitor, uma chave alavanca e um multímetro. As medições têm o intuito de te familiarizar com as características e o comportamento de um elemento capacitivo, assim como dar fundamento matemático para realização dos cálculos necessários. Ao final deste experimento, nós seremos capazes de:
- Determinar a resistência interna de um multímetro;
- Determinar as constantes de tempo de um capacitor;
- Descrever as propriedades de um capacitor;
- Identificar os componentes elétricos em um circuito RC.
- Cronômetro: aparelho para medição do tempo de carregamento e descarregamento do capacitor.
- Chave alavanca: dispositivo do circuito que alterna a posição da ligação e por consequência a configuração do circuito, como nas ilustrações.
- Fios de ligação: fios de resistência desprezível usados para ligar os elementos do circuito. Segurança: Por se tratar de um experimento com circuitos elétricos, se faz necessário uma série de cuidados sobre a utilização dos equipamentos, como: a montagem adequada e completa do esquema antes de ligar a chave, a fim de evitar curtos-circuitos e choques elétricos; a escolha correta do que está sendo medido e do fundo de escala do aparelho medidor; e verificar se a tensão máxima de trabalho dos elementos do circuito condiz com a tensão utilizada. Deve-se ainda evitar o uso de água ou outros líquidos condutores nas proximidades do circuito. Introdução Teórica: Os capacitores têm ampla aplicabilidade em diversos tipos de circuitos elétricos. Eles têm a função primordial de armazenar cargas elétricas. Uma característica importante nos capacitores é que o tempo de carga e/ou descarga depende da resistência associada ao circuito. Por esta razão, são bastante utilizados em circuitos ressonantes, retificadores e divisores de frequência. Eles são elementos essenciais para o funcionamento de televisores, computadores e celulares. Além de suas aplicações na eletrônica e telecomunicações, os capacitores são amplamente utilizados no setor industrial, auxiliando no funcionamento de motores e na correção do fator de potência.
Introdução Experimento: O experimento consiste em um arranjo semelhante ao da figura 1, onde o capacitor representado por C carrega-se quando a chave (S) está na posição a, e descarrega-se quando está na posição b. Fazendo a medição do tempo para carregar e descarregar até um determinado patamar, é possível determinar o que é conhecido como constante de tempo do capacitor. Para diminuir o erro experimental, faz-se necessário também o cálculo da resistência interna do instrumento de medida de tensão. Avaliando Resultados:
- Qual o módulo do valor de tensão (|𝑉𝑀𝑒𝑑|) exibida no multímetro conectado a protoboard 1? Qual a tensão fornecida pela bateria (Vf) para este circuito? Qual o valor da resistência (R) na qual o multímetro está conectado? O valor de (|𝑉𝑀𝑒𝑑|) é - 5,95V. A tensão da bateria (Vf) é 12V. Resistência (R) é de 90KOhm.
- Preencha a tabela 1 com os dados obtidos no carregamento do capacitor. V63% 7,56V Medições Medição 1 2 3 4 Média T63% (s) 8,87 8,80 8, 97 8,76 8, Tabela 1 – Dados do carregamento do capacitor
- Qual o valor da tensão apresentada pelo multímetro e o tempo que o capacitor leva para carregar totalmente? O valor da tensão apresentada pelo multímetro é de 7,56V e leva cerca de 8,85s para o total carregamento do capacitor.
- Preencha a tabela 2 com os dados obtidos no descarregamento do capacitor. V37% 4,44V Medições Medição 1 2 3 4 Média T37% (s) 5,54 5,59 5,63 5,56 5, A constante de tempo de um circuito RC é dada por: τ = R ∗ C Onde: τ é a constante de tempo em segundos; R é a resistência em ohms; C é a capacitância em farads. Utilizando os dados do circuito 2 e ignorando a resistência interna do multímetro (devido à sua influência desprezível no cálculo da constante de tempo) encontre: τ Teórico = 90 KOhm * 20 μF Os valores encontrados nos passos 5 e 6 são os valores encontrados experimentalmente para a constante de tempo, anote esses valores abaixo: τ Experimental1 = 8,85s τ Experimental2 = 5,58s