Circuitos 1 relatório 6

Prévia do material em texto

Faculdade Estácio de Curitiba 
Circuitos Elétricos I 
Laboratório 6 
 
Nome: Maurício José Lopes - 201501579916 
 
 
Resumo: Observar a constantes de tempo RC medindo 
tempo de carga e descarga dos capacitores. 
 
Palavras-chaves: Fonte de Tensão, capacitores, 
multímetro, resistor. 
 
 
I. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
 
Circuitos Capacitivos carga e descarga de 
capacitores. 
 
 
Nos circuitos de corrente contínua, a resistência 
elétrica é a única grandeza que expressa o impedimento a 
passagem da corrente elétrica. Em corrente alternada, 
existem outros efeitos além do resistivo que influenciam a 
passagem de corrente no circuito; por exemplo, a 
indutância quando o circuito contém bobinas, ou a 
capacitância quando o circuito contém capacitores. Deste 
modo, a razão tensão/corrente em um circuito de corrente 
alternada não depende apenas das resistências elétricas 
do mesmo. Por esse motivo, a razão entre tensão e 
corrente em um circuito de corrente alternada recebe um 
outro nome: impedância, um termo que foi proposto por 
Oliver Heaviside em 1886. Heaviside deu grandes 
contribuições à teoria eletromagnética, tendo reformulado 
as equações de Maxwell na notação vetorial moderna. As 
contribuições de Heaviside também incluem o cálculo 
vetorial, métodos de resolução de equações diferenciais e 
teoria de circuitos elétricos e linhas de transmissão, além 
de ter introduzido outros termos como indutância, 
condutância e eletretos. 
 A impedância de um circuito é composta de três 
componentes: 
• ZR: componente resistiva da impedância ou 
simplesmente resistência (R); 
• ZC: componente capacitiva da impedância ou 
reatância capacitiva (XC); 
 • ZL: componente indutiva da impedância ou 
reatância indutiva (XL); 
Uma outra grandeza importante na descrição de 
circuitos de corrente alterna é a freqüência das tensões e 
correntes do circuito. A freqüência linear é medida em 
Hertz (Hz) e é igual ao número de ciclos por segundo; seu 
símbolo é usualmente f. A freqüência angular é medida em 
rad / s e é igual a taxa de variação da fase da corrente; seu 
símbolo é normalmente ω. A relação entre as duas é: 
 
ω pi = 2 f 
 
II. Circuitos Resistivos, Capacitivos ou Indutivos Na 
prática, é impossível obter circuitos de corrente alternada 
com características puramente resistivas, indutivas ou 
capacitivas . Mesmo assim é didático tratar esses casos 
ideais, para se ter uma idéia de seu comportamento. Neste 
caso, o tratamento pode ser feito através de equações 
diferenciais simples. As características previstas 
individualmente são mantidas quando tratarmos de 
circuitos que contenham combinações desses elementos. 
a) Circuito Puramente Resistivo Anteriormente, estudamos 
os efeitos da tensão e da corrente contínua em resistores. 
Agora vamos estudar um resistor submetido a uma fonte 
de tensão alternada da forma V = V cos(ωt + δ ) o , como 
na figura 1. 
 
Capacitor é um dispositivo de circuito elétrico que tem 
como função armazenar cargas elétricas e 
consequentemente 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. [1] 
É denominada capacitância C a propriedade que os 
capacitores têm de armazenar cargas elétricas na forma 
de campo eletrostático, e ela é medida através do 
quociente entre a quantidade de carga (Q) e a diferença de 
potencial (V) existente entre as placas do capacitor, 
matematicamente fica da seguinte forma: 
C = Q/V [1] 
 
 
 
 
 
 
 
II. DESCRIÇÃO DO EXPERIMENTO 
 
Para realização do experimento foram necessários 
um multímetro , um protoboard, uma fonte, resistores e 
capacitores. 
-Sabendo que £=RC1 ,montar o circuito da Fig.1 
e medir o tempo de carga e descarga do capacitor. 
-Medir os resistores . 
-Medir os capacitores 
-Montar o circuito 
-Movimentar a chave de A para B 
-Medir o tempo de carga e descarga 
 
Valores teóricos dos resistores e capacitores utilizados no 
laboratório: 
 
R1=150K Ω 
R2=150K Ω 
C2=10µF 
 
fig.1 
 
 
1-Fazer a medição de VA com o circuito montado no 
protoboard . 
 
fig.2 
 
 
 
£=RC1 
Quanto tempo leva para carregar e descarregar ? 
 
£=RC1 Demora 11,8 segundos para carregar 
£=148k x 9,4µF=1,3912 
 
�
£
�
11,8
1,3912
� 8,48 
 
Demora 11,2 segundos para descarregar 
£=146,4k x 9,4µF=1,376 
 
�
£
�
11,2
1,376
� 8,14 
 
 
 
Os valores de carga e descarga dos capacitores 
ficaram muito parecidos com uma pequena diferença no 
momento de carga onde exigiu 6 segundos a mais . 
 
 
III. RESULTADOS OBTIDOS 
 
Com auxílio do osciloscópio foi mensurado os valores 
abaixo na tabela 1 
 
Gerador de Sinais 
Resistência Nominal medida 
R1 150K Ω 148kΩ 
R2 150K Ω 146k Ω 
C2 10µF 9,4 µF 
Carga capacitor 
 11,8seg 
Descarga capacitor 
 11,2seg 
 
 
 
V. CONCLUSÃO 
 
 Nesse experimento, após montar e variar a abertura das 
chaves A e B foi possível medir e visualizar as condições de 
trabalho com carga e descarga dos capacitores ,também foi 
possível comprovar sempre existe um erro entre o valor teórico e 
valor medido de cada componente e isso comprova que é 
impossível chegar no resultado exato que foi calculado se 
comparado ao valor medido,Também pode-se concluir que o 
experimento realizado que a carga e a descarga do capacitor está 
relacionada com um aumento ou diminuição drástica em 
intervalos de tempo próximos a zero segundo, logo conclui-se 
que é muito fácil carregar um capacitor rapidamente, mas 
também descarregá-lo em questões de segundos, observa-se que 
ambos possuem um limite de carga seja para menos (tendendo a 
zero de diferença de potencial); seja para mais (tendendo a 
diferença de potencial máxima do capacitor). 
 
 
VI. REFERÊNCIAS 
 
Livro: Fundamentos de Eletricidade 7ª Edição – Volume 2 
– Richard Fowler 
 
Charles K. Alexander e Matthew N. O. Sadiku (2003). 
Fundamentos de Circuitos Elétricos. Bookman (Central 20, 
Edição 2000) 
 
 James W. Nilsson e Susan A. Riedel (2003). Circuitos 
Elétricos. LTC Editora. 621.3192 N712c (Central 15, 
Edição 1999):