Relatório Capacitor

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CAPACITOR
I. Introdução
Também chamado de condensador, ele é um dispositivo de circuito elétrico que tem como função armazenar cargas elétricas e consequente energia eletrostática, ou elétrica. Ele é constituído de duas peças condutoras que são chamadas de armaduras. Entre essas armaduras existe um material que é chamado de dielétrico. Dielétrico é uma substância isolante que possui alta capacidade de resistência ao fluxo de corrente elétrica. A utilização dos dielétricos tem várias vantagens. A mais simples de todas elas é que com o dielétrico podemos colocar as placas do condutor muito próximas sem o risco de que eles entrem em contato. Qualquer substância que for submetida a uma intensidade muito alta de campo elétrico pode ser tornar condutor, por esse motivo é que o dielétrico é mais utilizado do que o ar como substância isolante, pois se o ar for submetido a um campo elétrico muito alto ele acaba por se tornar condutor.
Os capacitores são utilizados nos mais variados tipos de circuitos elétricos, nas máquinas fotográficas armazenando cargas para o flash, por exemplo. Eles podem ter o formato cilíndrico ou plano, dependendo do circuito ao qual ele está sendo empregado.
II. Objetivo
Reconhecer a fundamentação teórica sobre a qual se assenta o estudo dos capacitores;
Conceituar a capacitância de um capacitor de placas paralelas;
Determinar a dependência entre a distância entre as placas de um capacitor e sua capacitância;
Reconhecer a variação da capacitância conforme o dielétrico utilizado;
Construir o gráfico da capacitância de um capacitor.
III. Materiais utilizados
- Escala milimetrada ajustável;
- Carro fixo com fixação mecânica;
- Carro móvel com fixação magnética;
- Duas placas condensadoras circulares;
- Cabo com terminais para capacímetro;
- Régua milimetrada;
- Multiteste.
IV. Embasamento Teórico
Os formatos típicos consistem em dois eletrodos ou placas que armazenam cargas opostas. Estas duas placas são condutoras e são separadas por um isolante ou por um dielétrico. A carga é armazenada na superfície das placas, no limite com o dielétrico. Devido ao fato de cada placa armazenar cargas iguais, porém opostas, a carga total no dispositivo é sempre zero. Quando uma diferença de potencial V = Ed é aplicada às placas deste capacitor simples, surge um campo elétrico entre elas. Este campo elétrico é produzido pela acumulação de uma carga nas placas.
A propriedade que estes dispositivos têm de armazenar energia elétrica sob a forma de um campo eletrostático é chamada de capacitância (C) e é medida pelo quociente da quantidade de carga (Q) armazenada pela diferença de potencial ou voltagem (V) que existe entre as placas: C = Q/V; 
Pelo Sistema Internacional (SI), um capacitor tem a capacitância de um Farad (F) quando um Coulomb de carga causa uma diferença de potencial de um Volt (V) entre as placas. O Farad é uma unidade de medida considerada muito grande para circuitos práticos, por isso, são utilizados valores de capacitâncias expressos em microfarads (μF), nanofarads (nF) ou picofarads (pF).
A capacitância é dependente de uma quantidade de carga armazenada e da diferença de potencial entre placas:
Como: , 
Sendo E um campo elétrico uniforme, podemos expressar a ddp entre as placas como:
Assim, podemos reescrever a equação da seguinte forma:
V. Procedimentos Experimentais
Para realizar o experimento foi conectado o capacitor (através do cabo especial) ao capacímetro. Ligou-se o multiteste na escala conveniente do capacímetro. Retirando da base metálica o carro móvel com seu disco e observando o valor da capacitância medido pelo instrumento. Foi anotado o valor da capacitância residual. Posicionando o carro móvel na base metálica e aproximou-se lentamente do disco fixo.
Com isso, obtiveram-se os seguintes resultados:
VI. Resultados
Área da Placa: 10cm
	Distância entre as placas (d)
(m)
	Capacitância
Medida ()
(pF)
	Capacitância (C) 
(pF)
	Inverso da distância (1/d)
()
	0,001
	1000
	980
	1000
	0,002
	110
	90
	500
	0,003
	50
	30
	333
	0,004
	40
	20
	250
	0,005
	30
	10
	200
	0,006
	30
	10
	167
	0,007
	30
	10
	143
	0,008
	30
	10
	125
	0,009
	30
	10
	111
	0,010
	20
	0
	100
Tabela 1
Gráfico 1
Gráfico 2
Conforme a distância entre as placas diminue, a capacitância aumenta. 
Através dos dados de capacitância coletado com cada dielétrico e a distância entre as placas do kit, foi traçado o gráfico de capacitância X distância e obtido curvas (gráfico 1), bem como foram obtidos traçados linear (gráfico 2), a partir da capacitância em função da distancia inversa. Para determinar a equação da reta foi gerada uma linha de tendência linear (gráfico 2). 
VII. Conclusão
Diante do tratamento das informações e observações feitas, podemos constatar que os valores das constantes obtidas apresentaram divergência dos valores apresentados na teoria. A não obtenção de valores bastante próximos podem ser associados a elementos que influenciam na coleta dos dados para analise, a exemplo: qualidade dos equipamentos utilizados na medição, fatores como climatização do ambiente (ar condicionado), posicionamento das placas e características dos materiais não serem idênticas aos apresentados na teoria.
Foi observado que a capacitância diminui conforme aumenta-se a distância entre as placas. Se a distância entre as placas tende ao infinito a capacitância tenderá a zero, e o maior valor de capacitância será encontrado quando a distância entre as placas for a mínima possível antes que a barreira dielétrica seja rompida.
VIII. Bibliografia
http://brasilescola.uol.com.br/fisica/capacitores.htm
http://www.geocities.ws/afonsobejr/capacitores.html
Roteiro para Experimentos de Física - Estácio