Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO JOÃO DEL REI CAMPUS ALTO PARAOPEBA ENGENHARIA QUÍMICA CAPACITÂNCIA Pré-Relatório apresentado como parte das exigências da disciplina Física Experimental sob responsabilidade da professora Larissa Fernandes Costa. Ana Luisa O. E. Teixeira -154500045 OURO BRANCO - MG MARÇO/2018 1 – Introdução Aplicaremos o conhecimento de conceitos da disciplina de fenômenos eletromagnéticos. Qualquer par de condutores (+q e –q, denominados placas ou armaduras) isolados, seja pelo vácuo ou por materiais isolantes é chamado capacitor, sua utilidade é armazenar energia potencial no campo elétrico por ele formado para posteriormente disponibiliza-la sem que haja transformação de uma energia em outra. A forma mais comum de capacitores são duas placas planas e paralelas entre si e o mesmo tem presença em diversos aparelhos eletrônicos (rádios, televisões, entre outros). A equação que relaciona todas as variáveis de um sistema de capacitores é dada por: Onde: q = carga acumulada nas armaduras; V = diferença de potencial; C = capacitância (constante), SI: F (farad); A constante C depende apenas da geometria do capacitor, isto é, se o mesmo é cilíndrico, esférico, de placas paralelas entre outros. 2 – Objetivo Aplicar os conceitos compreendidos sobre capacitância para combinar capacitores de em associação de série e/ou paralelo. 3 – Procedimento 3.1 – Parte Experimental 1 (Capacitor de placas paralelas variável) Os cabos do capacitor serão conectados ao capacitômetro; No capacitômetro será selecionado a opção “medir capacitância”; A escala de medida usada será de 2000 pF; Será feita uma variação de 1 em 1mm na separação entre as placas do capacitor e os valores encontrados para a capacitância deverão ser anotadas; Deverão ser feitas pelo menos 8 medidas; Com auxílio do programa Qtiplot serão feitos os gráficos em função da distância entre as placas (C x d) e pelo inverso (C x 1/d); Será feito um ajuste linear nos gráficos obtidos para obtenção do coeficiente angular. 3.2 – Parte Experimental 2 (Combinação de capacitores em série e paralelo) Para obtenção dos valores teóricos, serão anotados os valores escritos no topo de cada capacitor; Será medido e anotado os valores com os capacitômetros a respeito de cada capacitor; Será medido a capacitância equivalente ao combinar dois capacitores de 1µF em série; Será medido a capacitância equivalente ao combinar os mesmos capacitores do item acima porém em paralelo; Os capacitores de 0,1µF e 1µF em série serão combinados e esses em paralelo com o capacitor de 4,7µF. Os resultados deverão ser comparados ao valor teórico esperado; Os capacitores de 0,1µF e 10µF em paralelo serão combinados e os resultados deverão ser comparados ao valor teórico esperado; Em seguida os capacitores do item acima deverão ser combinados em série e o valor calculado comparado com o medido; Todos capacitores deverão ser colocados em série e sua capacitância será medida; O procedimento acima deverá ser repetido porém com os capacitores em paralelo; 4 – Resultado Esperado De acordo com embasamentos teóricos é esperado que a capacitância diminua 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. A respeito dos gráficos, para o da capacitância x distancia espera-se encontrar uma parábola, já a capacitância x inverso da distância uma reta, seu coeficiente angular deverá ter como significado valor da constante de permissividade do are seu resultado próximo a 8,85x10-12. Para a parte experimental 2 espera-se encontrar uma ligeira diferença entre o valor medido pelo capacitômetros e o previamente estabelecido já que devemos sempre contar com erros aleatórios suscetíveis de se acontecer em uma prática. Fora isso também é esperado encontrarmos na associação de capacitores em paralelo um maior valor para a capacitância já que devemos associar este arranjo como se fosse um único capacitor com uma maior capacitância, e para a associação em série a associação a ser feita é que sempre a capacitância total obtida será menor que o valor do menor capacitor do conjunto já que este arranjo é usado para que o conjunto possa suportar uma tensão elétrica maior do que as tensões individuais de cada capacitor. 5 – Referências Bibliográficas HALLIDAY, D. Fundamentos da física. Tradução: Ronaldo Sergio de Biasi. Volume 3. Ed. 8. Rio de Janeiro, 2008. ANJOS, I. G. Física geral. Volume 3. Coleção Horizontes. Editora ABDR. São Paulo. CAPACITANCIA. Disponível em http://pt.wikipedia.org/wiki/Capacit%C3%A2ncia . Acesso em 14/mar/18.
Compartilhar