Pratrica - Circuito RC

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Universidade Estácio De Sá 
 
¨ Circuito RC ¨ 
Orientador: 
Turma: ARA0103 
Data: 
OBJETIVO: 
 Montar o Circuito realizar as medições. 
 Determinar a resistência elétrica através dos valores de tensão e 
corrente 
 
INTRODUÇÃO/FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA: 
 
 1.1 CIRCUITO REATIVO EM SERIE: 
 Para que os equipamentos eletrônicos (rádio, radar etc.) possam 
desempenhar suas funções, os circuitos resistivos, indutivos e capacitivos são 
combinados em associações RL, RC e RLC. Em virtude de tais associações 
conterem reatâncias, as mesmas são chamadas de circuitos reativos. Todo circuito 
constituído por resistores e que não contenham quantidades apreciáveis de 
indutância ou capacitância, são considerados como circuitos resistivos. Quando uma 
corrente alternada (CA) é aplicada a um circuito resistivo, a corrente e a tensão do 
circuito estarão em fase, conforme figura abaixo. 
 
 Ao se ligar um indutor em série com um resistor, a queda de tensão no resistor 
(ER) estará em fase com a corrente (IR); porém, a tensão no indutor (EL) está 
adiantada de 90º. A figura abaixo nos mostra um circuito RL em série e a relação de 
fase entre a corrente e a tensão no indutor e resistor. 
 
 Desse modo, pode-se ver que a presença do indutor no circuito, resulta uma 
defasagem de 90º entre as tensões. A tensão resultante de qualquer circuito RL 
pode ser determinada por meio de vetores. Assim sendo, por intermédio do gráfico 
abaixo, podemos achar a tensão resultante, que vem a ser a própria tensão 
aplicada. 
 
 A tensão no resistor é tomada sobre o vetor horizontal e a tensão no indutor, 
sobre o vetor vertical: como as tensões estão defasadas de 90º, o ângulo entre elas 
será reto. Traçando um paralelogramo baseado nestes dois vetores, teremos um 
vetor resultante (Ea) que é a hipotenusa de um triângulo retângulo. Segundo o 
teorema de Pitágoras o quadrado da hipotenusa é igual à soma dos quadrados dos 
catetos; logo: 
 ou E2a=E2R + E2L
 
 1.2 CIRCUITO RC EM SERIE: 
 Um capacitor é composto por duas placas metálicas, separadas por um 
material isolante chamado dielétrico (papel, cerâmica, plástico ou até mesmo o ar). 
Sua função é armazenar energia elétrica por um período determinado pelas 
características do circuito, até que este seja interrompido ou a fonte desligada. 
Capacitância ou capacidade (C), medida em farads (F), é a propriedade que estes 
dispositivos têm de armazenar energia elétrica sob a forma de um campo 
eletrostático e está relacionada com a geometria das placas e a constante dielétrica 
do meio isolante usado entre as placas. É medida pela seguinte fórmula. 
 
 Onde q é a quantidade de carga armazenada em coulombs (C) e V é a 
diferença de potencial ou tensão que existe entre as placas em volts. Quando 
ligamos um circuito com uma resistência R a tensão se eleva instantaneamente ao 
seu valor máximo. Mas quando inserimos um capacitor neste circuito a tensão 
demora certo tempo para assumir seu valor máximo V0. 
 As considerações básicas feitas para o circuito RL em série continuam a ter 
valor para o circuito RC em série que agora vamos estudar e no qual temos um 
resistor e um capacitor associados, como mostra abaixo. 
Ea= E2R + E2L
C =
q(t)
V
 
 Num circuito série contendo resistor e capacitor, a queda de tensão no resistor 
(ER) está em fase com a corrente, porém, a queda de tensão no capacitor (EC) está 
atrasada de 90º, em relação a (RL), conforme abaixo. 
 
 Assim, por intermédio do gráfico da abaixo, podemos achar a tensão 
resultante (EA) que vem a ser a própria tensão aplicada, através da composição 
vetorial entre ER e RC. 
 
 Do gráfico, tiramos a seguinte equação para o cálculo da tensão aplicada (EA) 
ao circuito: 
 
 Ainda, podemos concluir que a tensão resultante (Ea) está atrasada em 
relação a (ER) de um ângulo 0 negativo. 
Impedância 
 Num circuito contendo resistor e capacitor, a oposição à passagem da 
corrente não é uma soma aritmética, mas sim uma soma vetorial semelhante ao 
circuito RL em série. De acordo com o gráfico abaixo, a impedância ou oposição 
total ao fluxo da corrente no circuito, será expressa pela equação: 
 
 
MATERIAL UTILIZADO: 
• 1 osciloscópio; 
Ea= E2R + E2C
ZT= R2 + E2C
 
• 1 Capacitor 0,01 F. 
 
• 1 Resistor 33kΩ. 
 
• 1 Placa universal para testes. 
μ
 
• Multímetros; 
 
• 2 Pares de pontas de prova; 
 
METODOLOGIA: 
• Realizamos a montagem do circuito utilizando os materiais apresentados 
acima conforme circuito abaixo. 
 
• Calcular Reatância Capacitiva (XC), Impedância (Z), Corrente Eficaz (IEF), 
Tensão no Resistor (VR) e Tensão no Capacitor (VC) e anote na tabela 8.2, o 
valor da tensão VL utilizando o Voltímetro. 
• Calcule o ângulo de defasagem e desenhe o diagrama fasorial; 
XC 7,958
Z 33,946L-13,56kΩ
IEF
VR 1,835V
VC 0,443V
143,19L-13,56 A μ
= = =7,958 
Z=33L0 KΩ + 7,989L-90º kΩ 
Z=33,946L-13,56kΩ 
=143,19L-13,56 A 
=0,443V 
=1,835V 
• Varie a frequência do gerador de sinais, conforme a tabela acima. Para cada 
valor ajustado meça e anote a tensão pico a pico em cada componente. 
Xc
1
2πFC
1
2π2K0,01−10
Ief  μ
Vc
VR
f(Hz)
100 1,118 0,395 5,405 1,911
200 2,11 0,746 5,091 1,801
400 3,512 1,242 4,237 1,498
600 4,288 1,516 3,451 1,220
800 4,712 1,666 2,845 1,006
1000 4,952 1,751 2,393 0,846
VRpp VRef VCpp VCef
4 – CONCLUSÃO 
 O experimento realizado permitiu o entendimento do funcionamento de um Circuito 
Resistência - Capacitor em série. Pôde - se perceber que o comportamento dos 
gráficos (para os processos de carga e descarga) mostrou- se conforme a teoria 
propunha, a corrente e a carga do capacitor não são constantes. A carga tende 
exponencialmente as eu valor fina l e a corrente a zero. Depois de um tempo igual a 
π=RC, a carga tende a um valo r igual a 1/e do valor final. Ainda, quando o 
capacitor estava completamente carregado, ele comportava- se como um condutor 
perfeito e quando descarregado como um isolante. 
 
REFERÊNCIAS 
 
[1] Circuito R-C. Disponível l em 
http://ensinoadistancia.pro.br/ead/Eletromagnetismo/CircuitoRC/CircuitoRC.html 
[2] - Young & Freedman, física 3: Eletromagnetismo, 12ª edição, Editora Person 
Educationdo Brasil, São Paulo (2009). 
 
 
 
http://ensinoadistancia.pro.br/ead/Eletromagnetismo/CircuitoRC/CircuitoRC.html