EXPERIMENTO 05- ASSOCIAÇÃO DE CAPACITORES

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BACHARELADO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA – LABORATÓRIO DE 
ELETRICIDADE E MAGNETISMO – UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL 
DO SEMI-ÁRIDO – CAMPUS CARAÚBAS RIO GRANDE DO NORTE. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO DO EXPERIMENTO 05 – ASSOCIAÇÃO DE CAPACITORES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CARAÚBAS – RN 
 2022 
 
2 
 
ARTHUR ITALO NASCIMENTO FERREIRA 
DAILTON MORAIS DE CARVALHO 
HUGO VINICIUS LEITE QUEIROZ 
THAYZA LOPES DE ARAÚJO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO DO EXPERIMENTO 05 – ASSOCIAÇÃO DE CAPACITORES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO APRESENTADO A DISCIPLINA 
DE LABORATÓRIO DE ELETRICIDADE E 
MAGNETISMO MINISTRADA PELO 
DOCENTE MACKSON MATHEUS FRANÇA 
NEPOMUCENO REFERENTE AO QUINTO 
EXPERIMENTO REALIZADO NO 
SEMESTRE 2022.1. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CARAÚBAS – RN 
2022 
3 
 
 
SUMÁRIO 
 
 
1. INTRODUÇÃO .............................................................................................................. 3 
2. PROBLEMA .................................................................................................................. 3 
3. REFERENCIAL TEÓRICO ........................................................................................ 4 
4. METODOLOGIA ...........................................................................................................4 
4.1 – INSTRUMENTOS DE COLETA DE DADOS ...................................................... 4 
4.2 – METODO DE ANALISE .......................................................................................... 5 
5. OBJETIVOS .................................................................................................................. 10 
5.1 OBJETIVO GERAL ................................................................................................... 10 
5.2 OBJETIVO ESPECIFICO ......................................................................................... 10 
6. ANÁLISE DE DADOS ................................................................................................. 10 
7. CONCLUSÃO .............................................................................................................. 13 
8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ....................................................................... .14 
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TÍTULO DO RELATÓRIO: ASSOCIAÇÃO DE CAPACITORES 
 
INTRODUÇÃO 
 
 No ano de 1745 surgiu o primeiro dispositivo capaz de armazenar cargas elétricas, 
inventado acidentalmente por Ewald Georg Von Kleinst. A descoberta ocorreu por acaso durante 
um experimento realizado com eletricidade, no entanto, os créditos desta descoberta foi atribuída 
a um outro inventor, chamado de Petrus Van Musschenbroek, dessa forma, a experiência ficou 
conhecida, mas não compreendida, recebendo o nome de Garrafa de Leiden, referenciando a 
cidade natal de seu inventor. 
A garrafa de Leiden teve uma grande importância na investigação da eletricidade, pois os 
pesquisadores conseguiam levar consigo eletricidade armazenada em seus frascos. Das diversas 
experiências que se seguiram, verificou-se que a água podia ser substituída por outra substância 
condutora. 
 Assim, o capacitor é um componente largamente utilizado em circuitos eletrônicos, tais 
como computadores, televisores, aparelhos de GPS, flashes de máquinas fotográficas, start de 
lâmpadas fluorescentes, em circuitos elétricos de ignição de motores de corrente alternadas, e 
outras infinitas aplicações. Sendo fabricado com placas metálicas separadas por um material 
dielétrico, ou seja, são duas placas condutoras com um material isolante entre elas. 
O seu funcionamento ocorre quando a corrente elétrica percorre o capacitor, assim, uma 
tensão é aplicada entre as placas condutoras, sendo que um lado armazenará cargas positivas e 
outro lado armazenará cargas negativas, dessa forma, um campo elétrico será gerado dentro 
capacitor e esse será o principal responsável pelo armazenamento das cargas. 
De fato, a função do capacitor é armazenar cargas elétricas para descarregar posteriormente, 
como uma bateria depois de carregada. Tendo em vista que as baterias armazenam energia por 
reação química, enquanto capacitores armazenam por campo elétrico. 
Dessa forma, a associação de capacitores é a forma de conectar-se dois ou mais capacitores, 
de modo a obter-se diferentes capacitâncias. Basicamente existem dois tipos de associação entre 
capacitores: série ou paralelo, porém é também é possível combiná-los, formando associações 
mistas. 
Tendo em vista a aplicação das leis de Kirchhoff, onde referência a priori, a lei dos nós e 
segundamente, a lei das malhas. Tendo conhecimento da abordagem teórica, sabe-se que as leis 
de conservação da carga elétrica e das energias dos nós e, os nós dos circuitos elétricos, são 
respectivamente relacionados. Além disso, os conceitos da lei de Kirchhoff é dado pela definição 
de nós, ramos e as malhas do circuito elétrica. Com base nisso, um nó pode ser caracterizado 
como ramificações nos circuitos. É onde a corrente elétrica percorre caminhos destintos, ou seja, 
podendo haver mais de um caminho para sua passagem. 
5 
 
Os ramos são originados dos trechos do circuito elétrico, onde a corrente elétrica será 
caracterizada por ser sempre constante. 
Dessa forma, um ramo é identificado por possuir dois nós consecutivos nos trechos de um 
circuito. Já as malhas são definidas por ter os caminhos fechados no trecho, ou seja, da início em 
um nó e retorna ao mesmo nó. Para as malhas, matematicamente, a soma dos potencias elétricos 
é nula. 
Dessa forma, os conceitos básicos foram aplicados para compreendermos com mais exatidão 
a respeito das associações de capacitores e suas aplicações. 
 
PROBLEMA 
Um capacitor pode ser definido como um tipo de dispositivo eletrônico, sendo capaz de 
possuir cargas elétricas e serem armazenadas, gerando energia elétrica. Dessa forma, sua 
capacitância tem propriedades principalmente de armazenar carga elétrica. Com isso, os 
capacitores podem ser em série, paralelo e mista. 
Desta forma, de acordo com a realização do experimento prático, ao ser realizado toda análise 
e valores correspondentes, se faz necessário averiguar as analises, por ventura dos valores não 
serem precisos, pela a ocorrência de possíveis erros relativos. Para isso, é indispensável e 
imprescindível a verificação desses erros por meio de percentuais quantitativos. 
 
REFERENCIAL TEÓRICO 
 
De acordo com Tipler e Mosca (2009), os capacitores são dispositivos que consiste em dois 
condutores, um com carga positiva e outro com carga negativa. Vale destacar que que a diferença 
de potencial entre dois condutores de um capacitor é chamada de capacitância do capacitor, e é 
expresso em Farad (F), também afirmam que a capacitância é a medida da capacidade que o 
capacitor tem de armazenar carga em uma determinada diferença de potencial. A associação de 
Capacitores se dá de três maneiras distintas: Série, paralela e mista. Na associação em série o 
terminal positivo de um capacitor é ligado no terminal negativo de outro capacitor, a associação 
em paralelo os terminais do capacitor estão ligados a outro terminal de um outro capacitor, já na 
associação mista é a junção da associação em série com a associação paralelo. [5] 
Como os capacitores tem a possibilidade de fazer associação em serie, em paralelo ou 
misto, essas associações tem como objetivo alcançar uma capacitância equivalente desejada, 
onde essa capacitância consegue acumular a mesma quantidade de carga naquele potencial, e 
com simplificando de varios para somente um capacitor. A função do capacitor em acumular 
carga se dá pela sua capacidade de capacitância definida pela equação 1: 
 
 
6 
 
𝐶 =
𝑞
𝑣
 Eq. 1 
Onde: 
C é a capacitância 
 𝑞 é a carga acumulada 
𝑣 é a tensão. 
 
 
Associação em SérieOs capacitores com essa associação em série, são ligados de forma que a parte negativa de 
um capacitor esteja conectado com a parte positiva de outro e assim sucessivamente, conforme 
ilustra a figura 1. Os capacitores em série compartilham da mesma carga acumulada, mas 
dividem a tensão aplicada no circuito. A capacitância equivalente para N capacitores é definida 
pela equação 2: 
 
𝟏
𝑪𝒆𝒒
 =
𝟏
𝑪𝟏
+ 
𝟏
𝑪𝟐
+ 
𝟏
𝑪𝟑
+ ⋯ +
𝟏
𝑪𝒏
 Eq. 2 
 
Figura 1: Associação de capacitores em série 
 
 
Fonte: Google imagens, 2022. 
 
Associação em Paralelo 
Os capacitores associação em paralelo estão submetidos a mesma tensão, mas dividem a 
carga acumulada total. A sua ligação é positivo com positivo e as negativas seguem esse padrão 
também, como demostrado na figura 2. 
Figura 2: Associação de capacitores em paralelo 
 
Fonte: Google imagens, 2022. 
 
Para determinamos a capacitância equivalente da associação em paralelo de capacitores é 
so fazer a soma dos capacitores, pois a diferença potencial é a mesma, assim usamos a equação 
3. 
7 
 
 
𝑪𝒆𝒒 = 𝑪𝟏 + 𝑪𝟐 + 𝑪𝟑+ ⋯ + 𝑪𝒏 Eq. 3 
 
Associação mista 
 
Quando ocorre ambas as associações ao mesmo tempo no circuito, como ilustrado na 
figura 3. 
Figura 3: Associação de capacitores mista. 
 
Fonte: Google imagens,2022. 
 
 
METODOLOGIA 
 
Instrumentos de coletas de dados: 
O referido experimento foi realizado no laboratório da disciplina de eletricidade e 
magnetismo da UFERSA, campus Caraúbas. Este procedimento compõe parte da nota da II 
unidade da disciplina, e contou com o auxílio do professor que inicialmente explicou toda parte 
teórica por trás do procedimento que estávamos prestes a fazer, assim como nos auxilio durante 
toda a realização. Os componentes em cada bancada permaneceram os mesmos dos demais 
experimentos. As bancadas eram previamente preparadas pelo técnico de laboratório, na qual 
todos os equipamentos necessários estavam previamente preparados para uso. Os equipamentos 
são descritos e demostrados na figura 4 a seguir: 
 
• 01 -Multímetro; 
• 01 - Placa protoboard; 
• 03 - Capacitores; 
• 02 - Cabos pra conexão (banana/jacaré). 
 
 
 
 
8 
 
Figura 4: Instrumentos de coletas de dados. 
 
Fonte: Autoria própria, 2022. 
 
Método de análise: 
 
Inicialmente, com o uso do multímetro medimos a capacitância de cada um dos componentes, 
fizemos isso colocando o capacitor em nossa protoboard, identificamos a polaridade deste e 
conectamos o cabo de medição de cor preta ao borne comum do multímetro, a outra extremidade 
do cabo foi ligada ao polo negativo do nosso capacitor, em seguida, conectamos o cabo de 
medição de cor vermelha ao polo positivo do capacitor, ligamos o multímetro e ajustamos para 
medir capacitância, por fim, a extremidade do cabo vermelho foi ligada ao borne que indica 
medição de capacitância no multímetro, e logo a capacitância daquele capacitor era mostrada no 
visor do multímetro. O procedimento repetiu-se para cada um dos capacitores. 
Feito isso, foi calculada teoricamente a capacitância esperada para medição destes componentes 
associados em série e em paralelo. Dando sequência ao procedimento experimental montamos e 
medimos essas associações. A primeira delas foi a associação em série, no qual os componentes 
foram arranjados na protoboard um após o outro, de forma que tenham um ponto em comum, e o 
terminal negativo de um ligado ao positivo de outro. O cabo de medição na cor preta foi conectado 
ao borne comum do multímetro e sua outra extremidade foi conectada ao terminal negativo da 
associação, em seguida, o cabo de medição de cor vermelha foi conectado ao terminal positivo da 
associação, onde ligamos o multímetro e o ajustamos para medir capacitância. Por fim, ligamos a 
extremidade do cabo vermelho ao borne do multímetro que indica a medição de capacitância. 
Logo, a capacitância para esta associação foi de 163,7 µF mostrada no visor do instrumento, como 
demonstrado na figura 5, abaixo. 
 
 
 
 
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Figura 5: capacitores em serie. 
 
Fonte: Autoria própria, 2022. 
 
Prosseguimos o experimento, associando estes componentes em paralelo, no qual estes foram 
arranjados na protoboard de forma que tivessem dois pontos em comum, e os seus terminais 
positivos todos para um lado, assim como os terminais negativos. Com o cabo de medição de cor 
preta conectado ao borne comum do multímetro a sua outra extremidade foi conectada ao terminal 
negativo do primeiro capacitor na associação, em seguida, o cabo de medição de cor vermelha foi 
conectado ao terminal positivo do último capacitor associado, ligamos o multímetro e o ajustamos 
para medir capacitância, e por fim, ligamos a extremidade do cabo vermelho ao borne do 
multímetro que indica a medição de capacitância. A capacitância para esta associação foi 1,825 
mF mostrada no visor do instrumento e demostrada na figura 6. 
 
Figura 6: capacitores em paralelo. 
 
Fonte: Autoria própria, 2022. 
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Por fim, o erro relativo foi calculado para os valores da capacitância equivalente que 
encontramos na associação em série e em paralelo. 
Assim, o procedimento experimental foi dado como encerrado, então os equipamentos foram 
desmontados e a bancada foi reorganizada, conforme tínhamos encontrado. 
 
OBJETIVOS 
 
• OBJETIVOS GERAL 
 
O objetivo do estudo desta prática é dado por aplicar o que foi visto em teoria, a respeito 
dos conceitos básicos das leis de Kirchhoff e aplicação da metodologia sobre a associação 
de capacitores, podendo assim, determinar suas respectivas correntes, para melhor 
entendimento do sistema. 
 
• OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
 
• Compreender o uso de cada capacitor e suas associações; 
• Montar o circuito para cada aplicação: em série e paralelo; 
• Identificar os valores das capacitâncias 
• Medir a corrente para cada circuito; 
• Calcular a equivalência de acordo com os dados obtidos para cada sistema e seus 
eventuais erros. 
 
ANÁLISE DE DADOS 
 
Na parte inicial do experimento com os capacitores desconectados e sobre a bancada como 
demostrado na figura 7, observamos as capacitâncias teóricas em cada um dos capacitores, 
obtivemos que estas eram: 
𝐶1𝑇 = 1.043 𝜇𝐹 
𝐶2𝑇 = 491,3 𝜇𝐹 
𝐶3𝑇 = 321,1 𝜇𝐹 
 
 
 
 
 
11 
 
Figura 7: Capacitores. 
 
Fonte: Autoria própria, 2022. 
 
 Ao calcular o valor teórico da capacitância equivalente da associação em série, ou seja, o 
valor que esperávamos medir, obtivemos o seguinte resultado: 
Substituindo os valores na equação 2, temos: 
 
1
𝐶𝑒𝑞
 =
1
𝐶1
+ 
1
𝐶2
+ 
1
𝐶3
+ ⋯ +
1
𝐶𝑛
 Eq. 2 
 
1
𝐶𝑒𝑞
 = 
1
1.043
 + 
1
491,3
 + 
1
321,1
 
 
1
𝐶𝑒𝑞
= 
1
0,006108
 
𝑪𝒆𝒒 = 𝟏𝟔𝟑, 𝟕 𝝁𝑭 
 
 Para a associação em paralelo, quando calculamos a capacitância teórica, ou seja, o valor 
que esperávamos medir, o resultado encontrado é demostrado a seguir: 
Substituindo os valores na equação 3, temos: 
 
Ceq = C1 + C2 + C3+ ⋯ + Cn Eq. 3 
 
𝐶𝑒𝑞 = 1.043 + 491,3 + 321,1 
𝑪𝒆𝒒 = 𝟏. 𝟖𝟓𝟓, 𝟒 𝝁𝑭 
 
 
 
 
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 Quando medimos experimentalmente a capacitância equivalente para a associação em 
série, obtivemos que esta era de: 
163,7 µF. 
 
 
Ao medir experimentalmente a capacitância equivalente para a associação em paralelo, 
obtivemos que esta era de: 
1,825 mF. 
 Com a equação 5, calcular o erro relativo percentual da capacitância equivalente da 
associação em série encontramos o seguinte valor: 
𝐸𝑅 = |1 − 
𝐶𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜
𝐶𝑒𝑥𝑝𝑒𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙
| . 100 % Eq. 5 
 
𝐸𝑟 = | 1 − 
163,71
163,7
 | ∗ 100% 
 
𝑬𝒓 = 𝟔, 𝟏𝟎𝟖𝟕 ∗ 𝟏𝟎−𝟓% 
 
Quando calculamos o erro relativo percentual da capacitância equivalenteda associação em 
paralelo o valor encontrado mostrado a seguir: 
 
𝐸𝑅 = |1 − 
𝐶𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜
𝐶𝑒𝑥𝑝𝑒𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙
| . 100 % Eq. 5 
 
𝐸𝑟 = | 1 − 
1.855,4
1.825,0
 | ∗ 100% 
 
𝑬𝒓 = 𝟏𝟔, 𝟔𝟓𝟕𝟓 ∗ 𝟏𝟎−𝟑 % 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
13 
 
 
CONCLUSÕES 
 
Conclui – se que o experimento relacionado a associação de capacitores teve como objetivo 
aprofundar o que é apresentado na teoria e demostramos na prática o funcionamento de um 
capacitor em associação, a princípio apresentamos as teorias físicas do capacitor e suas definições. 
Como já possuímos a base teórica, comparamos os resultados obtidos no experimento, e notou-se 
que o capacitor tem uma capacitância nominal definida no próprio capacitor e outra experimental 
medida com o multímetro, essas capacitâncias possuem valores diferentes, que são justificados 
pela a tolerância que os mesmos possuem. 
Foi montado as associações em serie e paralelo, no qual obtemos as capacitâncias 
equivalentes dessas associações e comparadas com as teóricas foi notado que os capacitores 
agiram de forma harmoniosa. Definindo separadamente, temos que na medição em série a 
capacitância equivalente obtida experimentalmente é praticamente a mesma do valor que era 
esperado, ou seja, o valor da capacitância equivalente teórica. Por outro lado, na medição em 
paralelo, a capacitância equivalente obtida experimentalmente varia um pouco em relação a 
capacitância equivalente que foi calculada teoricamente. 
É de importância essa prática para aprimoramento dos conhecimentos sobre capacitores, um 
dispositivo bastante utilizado no nosso dia a dia, pois em praticamente tudo que tem circulação 
de corrente elétrica, possui capacitores e geralmente em associação na formação dos circuitos para 
melhor funcionamento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
 
[1] UM POUCO SOBRE CAPACITORES – Disponível em: 
https://www.obaricentrodamente.com/2013/08/um-pouco-sobre-capacitores.html. Acesso em: 
23 setembro 2022. 
[2] FREEDMAN & YOUNG. FÍSICA I. ELETROMAGNETISMO. Vol. 3 
[3] HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos de Física - Vol. 
3 - Eletromagnetismo, 10ª edição. Rio de Janeiro: Grupo GEN, 2016 
[4] TRIGO, Tiago. Associação de Capacitores. Disponível 
em:<http://www.infoescola.com/eletricidade/associacao-de-capacitores/>. Acesso em: 19 set. 
2022 
[5] Tipler, Paul, A. e Gene Mosca. Física para Cientistas e Engenheiros - Vol. 2 - Eletricidade 
e Magnetismo, ótica, 6ª edição. Disponível em: Minha Biblioteca, Grupo GEN, 2009. 
 
 
 
https://www.obaricentrodamente.com/2013/08/um-pouco-sobre-capacitores.html