05 Roteiro CapacitanciaV2

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Universidade Estácio de Sá – Campus Sulacap 
Curso de Engenharia 
Disciplina: Física Teórica Experimental III - CCE0850 
MANUAL DE LABORATÓRIO – EXPERIÊNCIA 5 
Capacitância 
Data: __________ Turma: ____ Horário:_________ 
Componentes do Grupo: __________________________________ 
 __________________________________ 
 __________________________________ 
 __________________________________ 
Objetivos da experiência 
- Conceituar capacitância. 
- Projetar um capacitor de placas paralelas. 
- Determinar a dependência entre a distância entre as placas de um capacitor e sua capacitância. 
Material 
Base com as placas circulares e retangulares; régua milimetrada; multímetro e papel milimetrado. 
Fundamentação teórica 
O capacitor (ou condensador) além de armazenar energia de 
maneira rápida, também pode liberá-la com muita rapidez. Um 
capacitor elementar consiste em duas placas planas de material 
condutor com área (A), situadas próximas entre si, a uma distância 
constante (d), separadas pelo ar ou algum outro material isolante 
(dielétrico) conforme ilustração apresentada pela figura 1. 
 Figura 1 – Capacitor de placas planas. 
Se aplicarmos uma tensão contínua entre estas placas, conectando o polo positivo da fonte a uma, e o pólo 
negativo a outra, se produzirá uma distribuição de cargas nestas placas, de modo que: 
• A placa conectada ao polo positivo cederá elétrons à fonte (a placa ficará carregada positivamente). 
• A segunda placa, conectada ao polo negativo da fonte, receberá elétrons (a placa ficará carregada 
negativamente). 
Depois de um determinado tempo, o movimento de cargas cessa e o capacitor fica carregado. Quanto maior a 
diferença de potencial aplicada às placas, maior será a quantidade de elétrons trocada entre as placas e a fonte. Assim, a 
quantidade de carga (Q) armazenada num capacitor é diretamente proporcional à diferença de potencial (U) entre sua 
placas. 
A capacidade do capacitor (C) é definida como a razão entre a quantidade de carga (Q) e a diferença de 
potencial (U) entre as placas. 
 
 
 
 (1) 
No SI, a unidade de capacitância é o Farad (F). 
A capacitância é dependente de uma quantidade de carga armazenada e da diferença de potencial entre as 
placas, lembrando que entre placas eletrizadas existe um campo aproximadamente uniforme. A capacitância de um 
capacitor plano é dada por: 
 
 
 
 (2) 
Onde ε é a permissividade do dielétrico. 
A capacitância de um capacitor de placas paralelas será tanto maior quanto maior for a permissividade, maior 
for a área da placa e quanto menor for a distância entre estas placas. Observa-se ainda na equação (2) que no caso da 
área da placa do capacitor seja constante, o produto (C d) é constante. Plotando C em função de d, obtém-se uma 
hipérbole. Se relacionarmos C com o inverso da distância (1/d), devemos obter uma reta, visto que, a capacitância é 
diretamente proporcional ao inverso da distância (d). 
Procedimento Experimental 
- Faça um projeto de um capacitor de placas paralelas com as características indicadas na tabela a seguir usando um dos 
três pares de discos disponíveis. 
Bancada Capacitância Distância 
1 C = 112,60 pF 1 mm ≤ d ≤ 10 mm 
2 C = 75,07 pF 1 mm ≤ d ≤ 8 mm 
3 C = 13,90 pF 1 mm ≤ d ≤ 6 mm 
4 C = 8,69 pF 1 mm ≤ d ≤ 9 mm 
5 C = 29,50 pF 2,5 mm ≤ d < 10 mm 
6 C = 17,70 pF 4 mm ≤ d < 10 mm 
 
- Determine qual dos discos é o mais apropriado para o projeto. Disco escolhido: ____________________________ 
 
- Determine a distância entre as placas (considere εar = 8,85x 10
-12 C2/Nm2). 
d =________ 
 
 
 
 
- Verifique experimentalmente com o carro móvel o valor do capacitor projetado. 
Cmedido= _________ 
 
 
- Calcular o erro percentual comparando a capacitância calculada e a experimental. O erro percentual é dado por: 
 
| |
 
 ERRO=_____________ 
 
- Faça um esboço do gráfico da capacitância em relação à distância em metros. 
 C (pF) 
 
 
 
Figura 2 – Aparato experimental. 
d (10-3 m)