7° experimento Descarga de um capacitor

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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ
Michael Lenon.
FÍSICA EXPERIMENTAL Ill
Descarga de um Capacitor
Rio de Janeiro, 2016.
1 – Introdução
Teoricamente, um capacitor nunca é utilizado isoladamente, sempre existirá um resistor associado a ele, no experimento relato aqui, utilizaremos um capacitor e um resistor associado em paralelo e ligada a um gerador regulado a uma tensão de 15V inicialmente, a partir daí vamos cronometrar de 5 em 5 segundos a descarga do capacitor. Na descarga do capacitor, a partir desse experimento podemos achar o resultado da equação diferencial de descarga do capacitor: 
2 – Objetivo
O objetivo deste experimento é demostrar como se comporta a descarga de um capacitor em um circuito RC, fazendo analises gráficas para obter a constante de tempo característica do capacitor estudado.
3 – Materiais
01 resistor;
01 Capacitor;
Um Protoboard para realizar a ligação do capacitor com resistor;
01 multímetro na escala de voltímetro;
01 cronômetro.
4 – Procedimentos Experimentais
4.1 – Montagem do circuito:
No processo de montagem do equipamento conectamos o multímetro na escala de voltímetro, mais precisamente em 20V para a medição da tensão do capacitor, em seguida montamos o circuito RC com o resistor e o capacitor associados em paralelo no protoboard, conectamos o multímetro nele também e depois ligamos os fios no circuito e finalmente ajustamos a tensão do gerador de carga para 15V. 
Antes de começarmos o experimento calcularemos o valor teórico do tempo necessário para o capacitor se descarregar até um valor de 37,8% de carga total e dependerá do produtor RC. O produto RC é conhecido como constante de tempo do circuito, para um melhor entendimento do circuito RC observe o seguinte diagrama: 
4.2 – Experimento:
Com o equipamento montado, começando o experimento e elaboramos uma tabela e um gráfico com o resultado de cada tensão de acordo com os respectivos tempos:
	Vc (V)
	t (s)
	| ln(Vc) | (V)
	15,09
	0
	2,714032273
	9,49
	5
	2,250238613
	6,1
	10
	1,808288771
	4,21
	15
	1,437462648
	2,6
	20
	0,955511445
	1,72
	25
	0,542324291
	1,23
	30
	0,207014169
	0,85
	35
	-0,162518929
	0,63
	40
	-0,46203546
	0,51
	45
	-0,673344553
	0,32
	50
	-1,139434283
	0,24
	55
	-1,427116356
	0,15
	60
	-1,897119985
	0,13
	65
	-2,040220829
	0,09
	70
	-2,407945609
	0,07
	75
	-2,659260037
	0,06
	80
	-2,813410717
	0,05
	85
	-2,995732274
	0,04
	90
	-3,218875825
	0,03
	95
	-3,506557897
Utilizando o método do ajuste linear encontramos os valores do coeficiente angular e do coeficiente linear da reta: y= a + Bx
a = 6,79871428571429
b = -0,097225564
	
	
A partir desses dados encontramos o gráfico da reta de regressão:
Utilizando o método do ajuste linear encontramos os valores do coeficiente angular e do coeficiente linear da reta: y= a + Bx
a = 2,315334445
b = -0,065047778
	
	
A partir desses dados encontramos o gráfico da reta de regressão | ln(Vc) | (V):
4.3 – Calculando o valor teórico :
O valor teórico do circuito RC é obtido através da seguinte fórmula:
4.4 – Calculando o valor experimental :
Com todos os dados do experimento em mãos, realizaremos o cálculo para achar o valor experimental e também o valor teórico para realizar o calculo utilizaremos os primeiros dois valores:
4.4 – Comparando os valores teórico e experimental: 
Comparando os dois resultados para achar o valor erro relativo:
5 – Conclusão
No experimento de descarga de um capacitor verificamos o comportamento do capacitor e calculamos a constante de tempo do circuito, percebemos que quando comparamos o resultado do com o existe uma diferença, podemos explicar essa diferença de valor como o tempo que levamos para olhar o cronometro e o olhar o multímetro para verificar a tensão que circuito está no momento em questão. Outra coisa que notamos com esse experimento é que a queda de tensão inicial, nos primeiros 5 segundos, do que no final do experimento, nos últimos 5 segundos, entre o tempo 90 e 95 segundos.