CARGA E DESCARGA DE UM CAPACITOR

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CARGA E DESCARGA DE UM CAPACITOR EM UM CIRCUITO RC
Willian Grecillo dos Santos
OBJETIVO
O objetivo deste experimento é observar o tempo de carga e descarga de um capacitor, além de verificar a variação da corrente e da carga elétrica durante os processos de carga e descarga.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
O capacitor é composto por duas placas paralelas, separadas por um material isolante chamado dielétrico (papel, cerâmica, ar). Este componente elétrico tem por função o acumulo de cargas em suas placas, estas cargas ficam armazenadas até que seja ligado um equipamento ou que o circuito seja fechado, quando o capacitor começa a descarregar.
Essa capacidade de armazenar cargas se da o nome de capacitância, e é medida em farad (F), que representa a quantidade de cargas em Coulomb pela diferença de potencial em Volts. Essa capacitância varia de acordo com a área das placas e da constante dielétrica atribuída ao material dielétrico presente entre estas placas.
DESCRIÇÃO DO EXPERIMENTO
Um circuito em serie de um resistor e um capacitor, ligados em uma fonte regulada com uma diferença de potencial de 16V. A fonte fica ligada até que o capacitor seja completamente carregado, durante esse processo são feitas medidas de tempo e diferença de potencial com um voltímetro em paralelo com o capacitor e outro voltímetro em paralelo com o resistor.
Após o capacitor ser completamente carregado, a fonte foi retirada do circuito e foi fechado com um cabo. O capacitor em um circuito fechado com um resistor começou a descarregar, durante este processo foram feitas medidas de tempo e diferença de potencial no capacitor e resistor.
RESULTADOS
Com a fonte ligada no circuito, com uma diferença de potencial de 16V, foram realizadas medidas de diferença de potencial no capacitor e no resistor. Com os dados coletados foi possível construir o gráfico abaixo, que relaciona diferença de potencial pelo tempo, sendo que a linha preta representa à variação V no capacitor e a linha vermelha a variação de V no resistor.
Na mesma situação, ainda é possível calcular a corrente no circuito. Com estes valores foi construído o gráfico abaixo, que relaciona a corrente pelo tempo.
Também foi calculada a carga e construído o gráfico que representa a variação de carga em função do tempo.
Após o capacitor estar completamente carregado, o circuito foi fechado e medida a diferença de potencial no capacitor, sendo construído o gráfico abaixo que demonstra a variação da diferença de potencial em função do tempo.
A partir do gráfico acima, que representa a descarga do capacitor. A variação da diferença de potencial no capacitor em função do tempo, a partir dessa informação é possível determinar a constante de tempo do circuito.
CONCLUSÃO
Observando os três primeiros gráficos é possível identificar o acumulo de cargas no capacitor. Quando a fonte aplica uma diferença de potencial no circuito que contem um capacitor e um resistor em série, as cargas começam a acumular nas placas do capacitor.