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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA 
CATARINA 
DEPARTAMENTO DE FÍSICA 
FSC5123 – Física Experimental II – 2018.2 
 
Experimento 06 
Carga e Descarga de um Capacitor 
 
Grupo 06: 
Driélle Müller 
Lucas Trajano 
Ricardo Rampanelli 
 
 Turma: ​​04201A 
 Quinta – 09:10h 
 Professor: 
 Ivan H. Bechtold 
 
Florianópolis - SC 
 
INTRODUÇÃO 
O capacitor é um material composto de um dielétrico envolto em duas placas metálicas 
paralelas. Ao aplicar uma corrente num circuito contendo o capacitor, este é capaz de 
armazenar carga, ao gerar uma diferença de potencial entre as duas placas. Chama-se de 
capacitância (C), a capacidade do material de armazenar carga, em relação à diferença 
de potencial entre as duas placas. Quando não há corrente no sistema, a tensão no 
capacitor é zero, pois não há carga sendo armazenada. Ao passar uma corrente, o 
capacitor armazena carga até que a tensão entre as placas seja igual à tensão aplicada ao 
circuito (tensão da fonte). 
PROCEDIMENTO 
Primeiro, foi montado o circuito conforme o esquema abaixo: 
 
Com este circuito, a partir da ligação de S em A, foram anotados os valores de Vr e Vc 
durante 90 s, em intervalos de 5s. 
Para o processo de descarga, foi montado o circuito conforme o esquema: 
 
Assim como anteriormente, a partir da ligação de S em A, foram anotados os valores de 
Vr e Vc durante 90 s, em intervalos de 5 s. 
 
QUESTIONÁRIO 
1. (a) ​​Utilizando os dados da tabela correspondente ao processo de carga do capacitor, 
faça os gráficos experimentais de V​C​, V ​R e V​C +V​R em função de t. Trace os três 
gráficos num único sistema de eixos, para fins de comparação. 
 
(b) Calcule o valor médio de V​R + V​C ao longo do processo e compare com a tensão ε 
da fonte. 
Conforme os dados apresentados na tabela, o valor médio é dado pela média aritmética 
das medidas. 
r V c médio 5,V + = 19
476,9 = 2 1 
A tensão da fonte utilizada foi de 25 V. Comparando com o valor médio obtido, pode-se 
dizer que não houve erro significativo na medida. 
2. (a) ​​Ainda com os dados do processo de carga, construa um gráfico de log V ​R em 
função de t. 
 
(b)​​ Calcule os coeficientes da reta obtida e, a partir deles, obtenha τ​E​ e a tensão inicial ε. 
Equação de reta obtida: y = -0,0111x + 1,3291. Aplicando log na equação (6) do roteiro: 
r e log(V r) og (ε) V = ε −tRC → = l − RC
log e 
Comparando as equações, têm-se que og (ε) , 291 ε 1, 3 V .l = 1 3 → = 2 3 
Como e temos que na equação da reta,Cτ = R 
, 111 C 9, 2 sRC
log e = 0 0 → R = 0,4340,0111 = 3 1 
3. (a) Utilizando os dados da tabela correspondente ao processo de descarga do 
capacitor, faça os gráficos experimentais de V ​C​, V ​R​ e V ​C​ + V​R​ em função de t. 
 
 
(b)​​ Calcule o valor médio de V​R​ +V ​C​ ao longo do processo e comente o resultado. 
Conforme os dados apresentados na tabela, o valor médio é dado pela média aritmética 
das medidas. 
r V c médio , 4V + = 19
−0,7 = − 0 0 
Os valores de Vc + Vr médios representam o equilíbrio entre capacitor e resistência, na 
descarga do capacitor. 
4. (a) ​​Ainda com os dados do processo de descarga, construa um gráfico de log V ​C em 
função de t. 
 
(b) ​​Calcule os coeficientes da reta obtida e, a partir deles, obtenha τ​E​ e a tensão inicial ε. 
Equação de reta obtida: y = -0,0157x + 1,3763. Aplicando log na equação (7) do roteiro: 
c (1 ) log(V c) og (ε) tV = ε − e
−t
RC → = l − RC
log (1−e )−1 
Comparando as equações, têm-se que og (ε) , 763 ε 3, 8 V .l = 1 3 → = 2 7 
Como e temos que na equação da reta,Cτ = R 
, 157 C 2, 9 sRC
log (1−e )−1 = 0 0 → R = 0,0157
0,1992 = 1 6 
5. Nos itens acima, foram obtidos valores experimentais τ​E da constante de tempo nos 
processos de carga e descarga. Monte uma tabela que compare os τE obtidos e apresente 
seus respectivos erros percentuais com relação ao valor teórico da constante de tempo, τ 
= RC. 
 τE (s) Erro % 
Carga 39,12 22 
Descarga 12,69 60 
Teórico 31,96 - 
 
6. ​​Usando os valores nominais dos componentes e a tensão na fonte, calcule, para o 
processo de carga: 
(a) ​​a corrente máxima no circuito e a carga elétrica máxima no capacitor; 
/R 6, μAi = ε → i = 25 V680 x 10 Ω3 = 3 7 
 
(b) ​​a corrente no circuito e a carga elétrica no capacitor em t = τ . 
Ct = τ = R 
x e x0, 68 3, 0 μAi = εR
−1 → i = 25 V680 x 10 Ω3 3 = 1 5 
 xεq = C → 3μFx25Vq = 6 → 5, 5mCq = 1 7 
7. ​​Suponha que, num circuito similar ao da primeira parte, utilizando-se R = 100 kΩ, o 
tempo que o capacitor leva para alcançar 90% da tensão da fonte é de 3,50 segundos. 
Calcule a capacitância C. 
 
 
 
 
CONCLUSÃO 
Ao fim desta atividade experimental, pôde-se verificar na prática o comportamento das 
tensões em um capacitor e em um resistor, além da soma de ambos. Dessa forma com a 
realização de seguidos testes pudemos observar que a soma das voltagens do capacitor e 
do resistor são de fato constantes e juntas igual ao da fonte (com pequenas variações 
devido a dissipação de energia pelo efeito Joule). Um método interessante que 
utilizamos para a anotação de tempo, foi em que uma pessoa dizia o tempo e 2 
anotavam, assim não ocorria um maior aumento de erro devido ao atraso entre as 
anotações, caso a mesma pessoa estivesse anotando o tempo do capacitor e do resistor.