.RELATORIO FISICA 3 1[4390]

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O CAPACITOR DE PLACAS PARALELAS E SUA 
CAPACITÂNCIA 
1.INTRODUÇÃO 
Vamos estudar um dispositivo utilizado nos circuitos elétricos chamado 
de capacitor. Capacitores surgiram da necessidade de armazenar cargas 
elétricas para usá-las futuramente, de maneira flexível, quando houver um 
componente resistivo conectado em seus terminais. Capacitor é um 
componente eletrônico capaz de armazenar carga elétrica ao ser ligado a uma 
fonte de tensão. O capacitor possui dois terminais para sua polarização 
(o terminal maior é positivo, e o menor é negativo). Dentro do capacitor, os 
terminais são conectados por placas metálicas, geralmente de alumínio, 
separados por um material dielétrico. 
 
 
 
Este relatório tem por objetivo demonstrar experimentos referentes à 
capacitância em função da distância das placas e do dielétrico. Um capacitor é 
constituído de duas placas finas paralelas e carregadas, separadas por um 
material isolante (conhecido por dielétrico). Nos experimentos, simulamos um 
capacitor de placas em paralelo, em seção, aumentando gradativamente a 
distância entre as placas, conforme a distância aumenta ou diminui 
conseguimos verificar a diferença de potencial (∆Ṿ) entre as placas. 
 
 
 
2. DESENVOLVIMENTO TEÓRICO 
Um capacitor apresenta a propriedade de armazenar uma grande 
quantidade de carga elétrica, desde que os corpos condutores sejam 
separados por uma pequena distância. Esse material dielétrico pode ser de 
diversos materiais, como cerâmica, teflon, mica, porcelana, celulose, poliéster, 
até ar. A capacidade do capacitor tem de armazenar carga elétrica é 
denominada capacitância. No sistema internacional (SI) a unidade de medida 
é Faraday (F) em homenagem a Michael Faraday, pioneiro no desenvolvimento 
deste conceito. A capacitância depende diretamente da área de uma das 
placas, do tipo dielétrico e é inversamente proporcional a espessura do 
dielétrico, isto é, a distância entre as placas (porque o campo elétrico é 
inversamente proporcional à área). 
 
Capacitor de placas paralelas 
 
A unidade de capacitância, coulomb por volt, é denominada Farad (F). 
Entretanto, a unidade é muito grande para a maioria dos valores práticos e os 
Submúltiplos (μF, nF, pF) são bastante empregados. Por este motivo será 
necessário utilizarmos equipamentos específicos e precisos para obter os 
dados desta experiência. 
 Para a definição da equação de cálculo de capacitância de sistema de 
placas paralelas temos: 
 
 
(Farad) 
 
 
Com está equação podemos medir a variação da capacitância, sendo: 
= Capacitância 
= Constante 8,854 x 10 (obs: permissividade do vácuo) 
= Área da placa ( = 78,5x10 ) 
= Distância entre as placas 
 
 
3. MATERIAL UTILIZADO 
 
.A figura apresenta um capacitor de placas paralelas, sua configuração 
simula o capacitor a ser utilizado no experimento junto com um capacímetro 
digital. 
 
O material a ser utilizado está subdividido em: 
1. Base principal com: 
1.a) escala milimetrada ajustável 
1.b) 01 carro fixo 
1.c) 01 carro móvel 
1.d) 02 placas condensadoras circulares fixas 
 
 2. Capacímetro com escala pF: 
 2.a) cabo preto, 1mm, com pino de pressão tipo jacaré 
 2.b) cabo vermelho, 1mm, com pino de pressão tipo jacaré 
 
 
4.DESCCRIÇÃO DO ESPERIMENTO 
 
Primeiramente ajustamos escala milimétrica do capacitor de placas para 
a posição inicial de 2 milímetro conforme as indicações do instrutor 
posicionamos as garras do capacímetro nos locais certo, conforme a imagem 
abaixo. 
 
 
 Com a regulagem inicial de 2mm o capacímetro marcou o valor de 55,8 
pF (pico Farad), com ajuda do calibrador é possível regular a primeira medida 
para mais ou menos 40,0 pF, assim teremos uma boa base de referência para 
as próximas medidas. 
Esse experimento foi repetido aumentando gradativamente a distância 
entre as placas, com dois milímetros, três milímetros, quatro milímetros até 
chegar o limite estipulado pelo manual de dez milímetro. 
Com a capacitância medida pelo aparelho foi possível alimentar uma 
tabela para que logo após todas as medições fosse possível criar um gráfico 
para visualizar de forma mais clara a diferença de potencial conforme ia 
aumentando a distância entre as placas. 
Já com os resultados da capacitância calculada será possível analisar 
o resíduo que será a diferença entre a o resultado da capacitância medida pelo 
resultado calculado, assim podendo ser gerado um novo gráfico com valores 
mais precisos entre a relação distância e valores calculados. 
Já o terceiro gráfico será a capacitância calculada pelo inverso da 
medida ou seja 0,001=1000; obs: terá que dar uma reta. 
 
 
 
5. RESUTADOS 
 A capacitância calculada vai ser o resultado da equação da geral 
da capacitância, com estes resultados será possível mensurar os resíduos e 
que em números será a diferença entre os valores calculados com os valores 
obtidos com o capacímetro. Pode ser observada a variação que ocorre na 
capacitância (dada em pF) 
 Obs: serão respeitados o máximo possível casas após a virgula com o 
intuído de minimizar qualquer tipo de erro que possa vim acontecer pela falta 
de experiência com os aparelhos ou algum erro de aferição dos mesmo. 
 
 
DISTANCIA ENTRE 
AS PLACAS (mm) 
CAPACITÂNCIA 
MEDIDA (pf) 
CAPACITÂNCIA 
CAUCULADA (pf) RESIDUO (pF) 
INVERSO DA DA 
DISTANCIA 
 0,002 40,1 0,1389 39,961 2000 
 0,003 30,6 0,2084 30,391 3000 
 0,004 26,3 0,2778 26,022 4000 
 0,005 22,4 0,3473 22,052 5000 
 0,006 20,2 0,4168 19,783 6000 
 0,007 18,6 0,4863 18,113 7000 
 0,008 17,2 0,5557 16,644 8000 
 0,009 16,2 0,6252 15,574 9000 
 0,01 15,5 0,6947 14,805 10000 
 
.nota-se que quanto maior a distância das placas menor será a 
capacidade de armazenagem de carga entre elas. 
 
Agora com todos os resultados já obtidos daremos início a simulação dos 
gráficos. 
 
.1º gráfico 
 
 
 
 
.2º gráfico 
 
 
.3º gráfico 
 
 
.4º gráfico 
 
 
 
 
 
 
6. CONCLUSÃO 
 
Diante de dos resultados obtidos e suas devidas análises quantitativas, 
foi possível analisar o comportamento de um capacitor de placas paralelas 
quanto a variação da sua capacidade de armazenar cargas. Está por sua vez é 
diretamente influenciada pela distância entre as placas. 
Mostram ainda a relação inversa entre a distância e a capacitância. 
Quanto menor é a distância, maior é a capacitância (ou o valor de energia 
armazenada entre as placas). A constante sofreu alterações durante todo o 
processo de experimentação. Isso pode ter ocorrido por erros no momento da 
prática. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7. REFERENCIAS 
 
1. HALLIDAY, R. W. - Fundamentos de Física - Eletromagnetismo, 4 ed. 
– Rio de Janeiro: LT- p.18 -19, 1996. 
 
 
2.Professor Dr: Ronaldo Santos – Faculdade Estácio IESAM – 2017 
 
 
3. Griffiths, D. J. Eletrodinâmica. 3.ed. São Paulo: Pearson Addison 
Wesley, 2011. 
 
 
4. www.wikipedia.org – física 3