Relatorio Circuitos Eletricos I - capacitores em regime dc

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Universidade do Estado do Amazonas – UEA
Escola Superior de Tecnologia – EST 
Laboratório de Circuitos Elétricos I
“CAPACITOR EM REGIME DC”
Marcos Wenneton Vieira de Araújo 1415080138
Willyam Dyeno S. de Oliveira dos Santos 1415080222
12/05/2015
Sumário
1	INTRODUÇÃO	3
2	DESENVOLVIMENTO	4
3	RESULTADOS E DISCUSSÃO	6
4	CONCLUSÃO	9
5	REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS	10
INTRODUÇÃO
O capacitor é um componente, que tem como finalidade, armazenar energia elétrica. É formado por duas placas condutoras, também denominadas de armaduras, separadas por um material isolante ou dielétrico. Ligados a estas placas condutoras, estão os terminais para conexão deste com outros componentes.
	O capacitor é um componente de circuito que armazena cargas eléctricas. O parâmetro capacidade eléctrica (C) relaciona a tensão aos terminais com a respectiva carga armazenada.
	Hoje existem diversos tipos de capacitores discretos, híbridos e integrados: capacitores de ar, mica, plástico, papel, cerâmica, eletrólitos, etc.; capacitores fixos ou variáveis; capacitores de diversas dimensões e para variadas aplicações; capacitores que programam sensores de temperatura, de pressão, de umidade, etc.
	Quando se aplica um tensão de 1 volt (V) e o capacitor armazenar 1 Coulomb (C), tem-se então uma capacitância igual a 1 Farad (F). Portanto pode-se afirmar a relação:
	Onde C = capacitância, Q = carga elétrica e V = Tensão.
	
DESENVOLVIMENTO 
Podemos verificar em um experimento de carga de capacitor, que o circuito é formado de uma associação em série do capacitor com uma resistência elétrica, alimentado por uma fonte de tensão de corrente contínua. Com os valores obtidos no experimento é possível construir gráficos das tensões em função do tempo, e também, o gráfico de log (Vr) em função de t.
Tal como as resistências, os capacitores podem ser agrupados em três classes principais, a saber: capacitores discretos, capacitores híbridos e capacitores integrados.
Os capacitores de mica são constituídos por um dielétrico deste material interposto entre duas placas de um material bom condutor (Figura 1.a). As placas de metal e de mica são empilhadas e intercaladas umas nas outras (b), constituindo as folhas de metal pares e ímpares da pilha um e outro dos elétrodos. Em geral, os capacitores de mica apresentam excelentes características técnicas, alta resistência de isolamento (vários GW) e suportam tensões na gama compreendida entre os 100 V, sendo vulgarmente utilizados em aplicações de radiofrequência.
Figura 1 – Apectos de um capacitor de mica
Os capacitores cerâmicos são construídos a partir da deposição ou colagem de um metal bom condutor sobre uma cerâmica de elevada constante dielétrica. Os capacitores de placa são constituídos por uma folha cerâmica em cuja superfície se encontra colados aos elétrodos, em geral de cobre ou de prata, enquanto os capacitores multicamada são formados por sucessivas folhas de material cerâmico em cuja superfície se encontra depositados um metal bom condutor, tipicamente o paládio ou a platina.
Existem dois tipos principais de capacitores eletrolíticos: de alumínio e de tântalo, em ambos os casos nas variantes sólida e líquida. Os capacitores eletrolíticos baseiam o seu princípio de funcionamento na criação de um dielétrico de espessura micrométrica diretamente na superfície de contato entre dois materiais condutores. Os capacitores eletrolíticos são utilizados em variadíssimas aplicações: fontes de alimentação, equipamento industrial, de telecomunicações e automóvel (motores), acoplamento, filtragem, temporizadores, etc.
RESULTADOS E DISCUSSÃO 
MATERIAL UTILIZADO
Fonte DC variável.
Resistores de valores diversos.
Capacitores.
Multímetro digital.
Protoboard.
PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS
Identificação de todos os resistores e capacitores utilizados nos experimentos.
Valores dos resistores e capacitores.
	RESISTOR
	Valor Nominal
	Valor medido
	R1
	7,5 kΩ
	7,51 kΩ
	R2
	8,2 kΩ
	8,1 kΩ
	CAPACITOR
	Valor
	
	C1
	1000 µF
	
	C2
	470 µF
	
Foi montado o circuito da Fig. 5 do roteiro de aula e realizado o experimento de carga do capacito, os valores de tempo preenchidos estão nas Tabelas 1, 2, 3 e 4 e são o seguinte:
Tabela 1 – Resistor 1 de 7,5 kΩ e Capacitor 1 de 1000 µF
	Vc (V)
	0
	1
	2
	3
	4
	5
	6
	7
	8
	9
	10
	11
	11,7
	t(s)
	0
	0,6
	1,5
	2,6
	3,5
	4,6
	6
	7,4
	9,5
	12,1
	16,7
	25,5
	37,5
Tabela 2 – Resistor 2 de 8,2 kΩ e Capacitor 1 de 1000 µF
	Vc (V)
	0
	1
	2
	3
	4
	5
	6
	7
	8
	9
	10
	11
	11,6
	t(s)
	0
	0,5
	1,8
	2,7
	3,7
	4,9
	6,5
	7,9
	10,1
	13,1
	17,4
	27
	41
Tabela 3 – Resistor 1 de 7,5 kΩ e Capacitor 2 de 470 µF
	Vc (V)
	0
	1
	2
	3
	4
	5
	6
	7
	8
	9
	10
	11
	11,8
	t(s)
	0
	0,4
	0,9
	1,4
	1,8
	2,5
	2,8
	3,3
	3,9
	4,6
	6,1
	8,7
	17,6
Tabela 4 – Resistor 2 de 8,2 kΩ e Capacitor 2 de 470 µF
	Vc (V)
	0
	1
	2
	3
	4
	5
	6
	7
	8
	9
	10
	11
	11,8
	t(s)
	0
	0,6
	1
	1,5
	1,9
	2,4
	2,9
	3,5
	4,2
	5,3
	6,9
	9,4
	19,3
Montado o circuito da Figura 5 do roteiro de aula e seguindo com o experimento
de descarga de capacitor, os resultados obtidos estão nas Tabelas 5, 6, 7 e 8.
Tabela 5 – Resistor 1 de 7,5 kΩ e Capacitor 1 de 1000 µF
	Vc (V)
	12
	11
	10
	9
	8
	7
	6
	5
	4
	3
	2
	1
	0,23
	t(s)
	0
	0,7
	1,3
	2,3
	3,2
	4,2
	5,6
	7,1
	9,1
	11,7
	15,4
	22,4
	37,5
Tabela 6 – Resistor 2 de 8,2 kΩ e Capacitor 1 de 1000 µF
	Vc (V)
	12
	11
	10
	9
	8
	7
	6
	5
	4
	3
	2
	1
	0,28
	t(s)
	0
	0,4
	1,5
	2,3
	3,2
	4,4
	6
	7,5
	9,9
	12,6
	16,5
	24,2
	41
Tabela 7 – Resistor 1 de 7,5 kΩ e Capacitor 2 de 470 µF
	Vc (V)
	12
	11
	10
	9
	8
	7
	6
	5
	4
	3
	2
	1
	0,2
	t(s)
	0
	0,6
	1
	1,5
	1,9
	2,3
	2,8
	3,4
	5,1
	6,2
	8,6
	10,3
	17,6
Tabela 8 – Resistor 2 de 8,2 kΩ e Capacitor 2 de 470 µF
	Vc (V)
	12
	11
	10
	9
	8
	7
	6
	5
	4
	3
	2
	1
	0,05
	t(s)
	0
	0,6
	1,1
	1,7
	2,1
	2,5
	3
	3,5
	4,2
	5,1
	6,6
	9,2
	19,3
CONCLUSÃO 
A comprovação das propriedades de capacitância foi possível através dos procedimentos experimentais realizados nesta aula de laboratório. A elaboração de experimentos se traduz na confirmação das ideias expressas por essas propriedades e suas consequências. Conseguimos observar o quanto os capacitores podem ajudar na estrutura de um circuito elétrico.
	Com os resultados obtidos no experimento, simulação e com os cálculos teóricos pode-se constatar que houve discrepância nos resultados encontrados, entretanto, os resultados experimentais é devido à influência do manuseamento dos instrumentos. Mas, pode-se considerar que o experimento foi considerado satisfatório, pois seus resultados foram relativamente próximos dos esperados, uma vez que os valores calculados ficam dentro da margem de erro.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Cap. 7 Capacitores UFRGS – Disponível em : < http://www.ufrgs.br/eng04030/Aulas/teoria/cap_07/condensa.htm> Acesso em: 18 de maio de 2015.
NILSSON & RIEDEL, Circuitos Elétricos (Biblioteca Virtual) – Disponível em: <http://uea.bv3.digitalpages.com.br/users/publications> Acesso em: 11 de maio de 2015.
BOYLESTAD, Robert L. Introdução à Análise de Circuitos. 12ª Ed. Editora Pearson. Biblioteca Virtual – Disponível em: <http://uea.bv3.digitalpages.com.br/users/publications> Acesso em: 11 de maio de 2015.