RELATORIO LAB DE ELETRICIDADE CAPACITORES

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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO 
BACHARELADO EM CIENCIA E TECNOLIA
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIA EXATAS E NATURAIS
LABORATÓRIO ELETRICIDADE E MAGNETISMO
ZENNER SILVA
CÉLIO RODRIGO PAIVA RAFAEL
CAPACITORES
CARAÚBAS/RN
ABRIL DE 2016
 
 
 
 
 
 
 
RESUMO 
Este trabalho apresentará os conceitos do dispositivo chamado capacitor e sua propriedade chamada capacitância. Mostrará as formas de associações entre os dispositivos e capacitância. Portanto, aprenderemos elementos básicos constituintes de um circuito elétrico simples, possibilitando após medições calcular a carga acumulada nos capacitores, é possível também calcular a capacitância equivalente para as associações em série e paralelo de capacitores. 
 
 
 
 
 
INTRODUÇÃO 
Capacitor ou condensador é um dispositivo de circuito elétrico que tem como função armazenar cargas elétricas e consequente 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. Os capacitores são utilizados nos mais variados tipos de circuitos elétricos, nas máquinas fotográficas armazenando cargas para o flash, por exemplo. 
Capacitores são associados em circuitos elétricos de acordo com a necessidade deste, assim, podendo estar ligados em série, paralelos ou de forma mista, onde a capacitância do circuito pode ser dada por uma capacitância equivalente. 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:
 (Eq.1)
Q -> carga do capacitor armazenada, no SI dada por Coulomb(C)
V -> Diferença de potencial elétrico, no SI dado por Volts(V)
A Razão Coulomb/Volt é denominada de Faraday.
Capacitores podem ser associados visando uma capacitância específica. As associações podem ser de três formas específicas; Série, paralela, mista.
Em série e em paralelo descrevem dois tipos de disposição de circuitos. Cada disposição proporciona uma forma diferente para que a eletricidade flua através de um circuito. Em um circuito em série, a corrente só tem um caminho por onde passar (FIGURA01). A corrente flui da fonte para cada capacitor, um por vez, na ordem em que eles estão conectados ao circuito. Como a corrente só pode fluir através de um caminho, se um dos capacitores não estiver funcionando, o outro não recebe corrente, porque o fluxo de corrente elétrica foi interrompido no capacitor quebrado. 
	FIGURA01
Quando os capacitores são ligados em série a carga da associação é igual para todos os capacitores. Q=constante
Sabemos que a diferença de potencial elétrico é expressa em cada capacitor pela (eq.1). Isolando “V”,temos que:
U1=Q/C1
U2=Q/C2
U3=Q/C3
Un= Q/Cn
Como U=U1+U2+U3+Un, percebemos que Q/Ceq = (Q/C1) + (Q/C2) + (Q/C3) + (Q/Cn)
Portanto a capacitância equivalente (Ceq) é dada por:
= (Eq.2)
Em um circuito em paralelo, a corrente tem mais de um caminho por onde passar (FIGURA02). Como a corrente pode fluir através de mais de um caminho, se um dos capacitores não funcionar, o outro ainda pode receber corrente, porque o fluxo de corrente elétrica para o capacitor quebrado não interrompe o fluxo de corrente para o capacitor bom.
	
FIGURA02
. Quando os capacitores são ligados em paralelo a ddp da associação é a mesma para todos os capacitores. V=constante. De acordo com a (Eq.1):
Isolando “Q”,temos que;
Q1=C1.V
Q2=C2.V
Q3=C3.V
Qn=Cn.V
Como Q=Q1+Q2+Q3+Qn, percebemos que Ceq.V=C1.V+C2.V+C3.V+Cn.V
Portanto a capacitância equivalente (Ceq) é dada por:
Ceq=C1+C2+C3+ ...Cn (Eq.3)
Por fim, na associação mista, o circuito abrange os capacitores das duas formas citadas anteriormente (FUGURA03). 
	
FIGURA03
Neste tipo de associação encontramos capacitores associadas em série e em paralelo. Logo, temos que aplicar a (eq.2) e (eq.3). Assim, para esse circuito resolvemos inicialmente o circuito em paralelo depois “juntamos” com o capacitor em série.
 
METODOLOGIA 
Material utilizado 
01 Protoboard
03 Capacitores
01 Multímetro
Conectores do tipo banana
Ao iniciar o experimento se faz necessário organizar os valores nominais e os valores medidos das capacitâncias referente aos três capacitores individualmente. 
Devemos montar um circuito em serie e em paralelo com os três capacitores e com a ajuda do multímetro medir o valor da capacitância equivalente e organizar juntamente com os valores calculados de forma teórica utilizando as equações 2 e 3.
Utilizar as equações 2 e 3 para medir a capacitâncias dos descritos abaixo e organizar com os valores nominais
Figura 4
RESULTADOS E DISCURÇÕES 
Os valores nominais e medidos da capacitância obtidos para cada um dos capacitores individualmente foram: 
	CAPACITORES
	VALOR NOMINAL
	VALOR MEDIDO
	C1
	33 µF
	35,4 µF
	C2
	47 µF
	52,7 µF
	C3
	10 µF
	10,4 µF
Valores nominais e teóricos referentes a associação em série e paralelo dos resistores: 
	ASSOCIAÇÃO
	Ceq NOMINAL
	Ceq MEDIDO
	SÉRIE
	6 µF
	6,39 µF
	PARALELO
	86,2 µF
	90 µF
Resultados dos circuitos referente a figura04:
Ceq= C1+C2 Ceq= 33+47= 80 µF
 Ceq= C1,2+C3= 90 µF
 
Ceq= Ceq2,3+Ceq1 Ceq= 8,26+33= 41,26
 
Ceq= C1,3+C2= 7,69+47= 54,69 
	CIRCUITO
	Ceq NOMINAL
	Ceq MEDIDO
	(A)
	86,2 µF
	90 µF
	(B)
	45,7 µF
	41,26 µF
	(C)
	64,5 µF
	54,69 µF
CONCLUSAO 
Ao término do experimento notamos que os resistores estão aptos a serem utilizados, ou seja, os resultados obtidos foram satisfatórios, pois ao compararmos os valores experimentais aos tabelados observamos que ficaram dentro do limite de tolerância. Para os capacitores, foi notada uma pequena diferença entre os valores nominais e os valores medidos. Foi visto que os valores medidos foram superiores aos valores nominais, para todos os três capacitores. Tal variação ter sido ocasionada devido a danos causados aos capacitores, ou até mesmo erros de operação. No mais, os objetivos de conhecimento de instrumentos de medidas e grandezas foram alcançados. 
	
 
 
 
 
 
 
 
REFERÊNCIAS 
[1] - Sears & Zemanski, Young & Freedman, Física III, Eletromagnetismo, 12ª Edição, Person.
[2] – Brasil Escola, instrumentos elétricos de medida. Disponivel em: http://brasilescola.uol.com.br/fisica/quais-sao-os-instrumentos-eletricos-medida.htm. Acesso em: 10/03/2016.
[3] – Mundo Educação, capacitância e capacitor. Disponivel em: http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/capacitancia-um-capacitor.htm.
 Acesso em: 10/03/2016.