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FÍSICA EXPERIMENTAL III O capacitor de placas paralelas e sua capacitância. Introdução: Os capacitores são dispositivos que armazenam energia elétrica, e podem ser utilizados de diversas formas. Por exemplo, em uma câmera fotográfica, onde o capacitor armazena a energia necessária para produzir o flash. Ele pode ser utilizado também na sintonia de circuitos de aparelhos eletrônicos como televisores, rádios, celulares, etc. Objetivo: Medir a capacitância de placas paralelas e circulares. Embasamento teórico: Um capacitor elementar consiste em duas placas planas de material condutor com área próximas entre si, a uma distância constante, separadas pelo ar ou outro material isolante. Ao aplicar uma tensão contínua entre essas placas, conectando o polo positivo (+) a uma extremidade da fonte, e o negativo (-) a outra, será produzida uma distribuição de cargas nestas placas, de forma que: • A placa conectada ao polo positivo (+) passará a ficar carregada positivamente. • A placa conectada ao polo negativo (-) passará a ficar carregada positivamente. Após um momento o movimento de cargas cessa, e o capacitor fica carregado. Quanto maior a diferença de potencial aplicada as placas, maior será a quantidade de elétrons trocada entre as placas e a fonte. Assim, a quantidade de carga (Q) armazenada em um capacitor é diretamente proporcional à diferença de potencial (ΔV) entre as placas. Material utilizado: Carro fixo, com fixação mecânica; Placas condensadoras circulares; Cabos conectores; Capacitor variável de placas paralelas; Régua milimetrada; Carro móvel, com fixação magnética; Multímetro. Procedimentos Experimentais: - Ligue o multímetro e ajuste na escala resultante do capacitor. - Retire da base metálica o carro móvel com seu disco e observe o valor da capacitância medida pelo instrumento; - Anote o valor da capacitância residual (CR); - Posicione o carro móvel na base metálica e lentamente aproxime-o do disco fixo; - Alterando a posição do carro magnético preencha a tabela dada com as distâncias; - Faça o gráfico 1 da capacitância x distância, e o gráfico 2 de capacitância x distância (inverso); - Meça o diâmetro da placa e calcule sua àrea; - Calcule a capacitância para uma distância d = 0,001 (metros), tendo o ar como dielétrico, e compare com o resultado da tabela. Resultados: Capacitância residual: 0,30(pF) •Tabela: Distância entre as placas (m) Capacitância medida (pF) Capacitância (pF) Inverso da distância (m-1) 0,001 90 60 1000 0,002 60 30 500 0,003 50 20 333,33333 0,004 40 10 250 0,005 40 10 200 0,006 30 0 166,66667 0,007 30 0 142,85714 0,008 30 0 125 0,009 30 0 111,11111 0,010 30 0 100 • Gráfico 1 • Gráfico 2 Conclusão: Neste relatório verificamos algumas das características dos capacitores de placas paralelas e principalmente o quanto o material dielétrico utilizado entre as placas e a distância entre estas, influenciam no valor da capacitância. A partir dos experimentos feitos em aula, foi observado, o aumento da capacitância conforme a aproximação das placas. Bibliografia: https://www.if.ufrgs.br/tex/fis142/mod05/m_s03.html
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