Relatório Capacitância

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Universidade Federal de São João del Rei
Campus Alto Paraopeba
Fenômenos Eletromagnéticos
Aluno: xxxxxxxxxxxx
Professor: xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
Relatório apresentado ao experimento de capacitância da disciplina de Fenômenos Eletromagnéticos, ministrada pelo professor Érico Goulart de Oliveira Costa, ao curso de Engenharia de Bioprocessos.
 
Ouro Branco, MG
 Setembro de 2017
Introdução
 Capacitor é um componente que armazena energia num campo elétrico, acumulando um desequilíbrio interno de carga elétrica. Normalmente consistem em dois eletrodos ou placas que armazenam cargas opostas. Estas duas placas são condutoras e são separadas por um isolante ou por um dielétrico. A carga é armazenada na superfície das placas, no limite com o dielétrico. Devido ao fato de cada placa armazenar cargas iguais, porém opostas, a carga total do dispositivo é sempre zero. A propriedade que estes dispositivos têm de armazenar energia elétrica sob a forma de um campo eletrostático é chamada de capacitância, C, e é medida pela equação (1).
 (equação 1)
Um capacitor tem a capacitância de 1 F (Farad) quando 1 C (Coulomb) de carga causa uma diferença de potencial de 1 V (Volt) entre as placas. O farad é uma unidade de medida considerada muito grande para circuitos práticos, por isso, são utilizados valores de capacitâncias expressos em μF (microfarad), nF (nanofarad) ou pF (picofarad).
A capacitância de um capacitor de placas paralelas constituído de dois eletrodos planos idênticos de área A separados à distância constante d é aproximadamente igual a:
 (equação 2)
Onde:
C é a capacitância em farad;
Ε0 é a permissividade eletrostática do vácuo ou espaço livre;
Objetivos
Verificar a relação que existe entre a distância entre as placas de um capacitor e sua capacitância.
Desenvolvimento
Utilizou-se um capacitor de placas paralelas, cabos de conexão próprios do capacitor e um capacitômetro. Primeiramente, conectou-se o capacitômetro aos cabos do capacitor. Selecionou-se, a função para medir a capacitância, sendo a medida correta 20 nF. Por dezessete vezes variou-se a separação entre as placas do capacitor, a cada 1 mm, e anotou-se o valor da capacitância. Construiu-se um gráfico da capacitância em função da distância entre as placas (C x d). Construiu-se um segundo gráfico da capacitância em função do inverso da distância (C x 1/d).
Tabela 1: Capacitor de placas paralelas com distâncias variadas
	Medidas
	Distância (m)
	Capacitância (pF)
	Inverso da Distância (1/m)
	1
	0,001
	132
	1000,00
	2
	0,002
	145
	500,00
	3
	0,003
	165
	333,33
	4
	0,004
	88
	250,00
	5
	0,005
	52
	200,00
	6
	0,006
	36
	166,66
	7
	0,007
	26
	142,85
	8
	0,008
	19
	125,00
	9
	0,009
	17
	111,11
	10
	0,010
	16
	100,00
	11
	0,011
	13
	90,90
	12
	0,012
	10
	83,33
	13
	0,013
	7
	76,92
	14
	0,014
	5
	71,42
	15
	0,015
	4
	66,66
Gráfico 1: Capacitância em função da distância
Nas duas primeiras medidas o resultado não foi o esperado devido o equipamento não conseguir colocar a distância entre as placas desejada. Devido a isso foi retirado as duas primeiras medidas para gerar o gráfico. Observou que a capacitância é inversamente proporcional à distância, ou seja, enquanto a distância entre as placas aumenta, diminui a capacitância. 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.
Gráfico 2: Capacitância em função do inverso da distância.
Observa-se que os valores da capacitância versus os valores do inverso da distância obtiveram-se um gráfico aproximadamente linear, mostrando que a capacitância é diretamente proporcional ao inverso da distância. 
Resultados e Discussões
Depois do experimento e conforme mostrado nos gráficos a capacitância é inversamente proporcional a distância entre as placas e diretamente proporcional ao inverso da distância entre as placas.
Referências
HALLIDAY, D., Resnick, R. Walker, J. - Fundamentos de Física 3: Eletromagnetismo. 8ª edição. Rio de Janeiro: LTC, 2009.395 p.