UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ CAPACITORES ELETRICOS ATUAL

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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ 
CAMPUS BELÉM 
ENGENHARIA CIVIL - BACHARELADO 
FÍSICA TEÓRICA E EXPERIMENTAL III 
 
 
 
 
 
 
 
CAPACITORES ELÉTRICOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BELÉM 
2020 
2 
 
 
ADRIELLY DA SILVA WANZELER 
201902689721 
 
CAPACITORES ELÉTRICOS 
 
 
 
Relatório apresentado ao professor Ruy 
Guilherme de Castro Almeida como requisito 
avaliativo para obtenção de nota à Av1, 
disciplina Física Teórica e Experimental III do 
curso de Engenharia Civil da Universidade 
Estácio de Sá. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BELÉM 
2020 
 
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Sumário 
1. OBJETIVOS ........................................................................................................................ 4 
2. MATERIAIS E MÉTODOS ............................................................................................... 4 
2.1 Capacitor ........................................................................................................................ 4 
2.2 Capacímetro ............................................................................................................. 4 
2.3 Paquímetro ............................................................................................................... 4 
3 RESUMO TEÓRICO ......................................................................................................... 4 
4 PROCEDIMENTOS ........................................................................................................... 6 
5 TRATAMENTO DE DADOS ............................................................................................ 6 
6 CONSIDERAÇÕES FINAIS ............................................................................................. 8 
7 REFERÊNCIAS .................................................................................................................. 8 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4 
 
1. OBJETIVOS 
 Esse experimento consiste em efetuar sucessivas leituras de capacitância de um 
capacitor, determinar a capacitância de um capacitor em função de suas dimensões e 
construir o gráfico da capacitância em função da distância e da capacitância em função 
do inverso da distância 
. 
2. MATERIAIS E MÉTODOS 
2.1 Capacitor 
 A função mais básica do capacitor é a de armazenar cargas elétricas em seu interior. 
Durante as descargas, os capacitores podem fornecer grandes 
quantidades de carga elétrica para um circuito. Um capacitor é 
constituído por duas placas condutivas, metálicas, separadas por um 
material dielétrico. 
 
 
2.2 Capacímetro 
 É um instrumento utilizado para medir a corrente que circular num capacitor quando 
se aplica uma tensão, ou seja, mede a capacitância. 
 
 
 
 
 
2.3 Paquímetro 
 É uma ferramenta usada para medir com precisão as dimensões de pequenas peças. 
Trata-se de uma régua graduada, com encosto fixo, sobre a qual desliza um cursor. Esse 
instrumento também conta com dois bicos de 
medição, sendo um ligado à escala e o outro ao 
cursor. Normalmente, o paquímetro possui 
uma graduação em centímetros e outra em 
polegadas para realizar as medições. 
 
3 RESUMO TEÓRICO 
 
 Capacitores são componentes elétricos que armazenam energia através do campo 
elétrico. Seu funcionamento consiste em placas metálicas que acumulam cargas opostas 
quando submetidas a uma diferença de potencial. Essas placas são separadas por um 
material isolante, também conhecido como dielétrico, que impede o fluxo de corrente 
entre elas. 
 
 
 
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 O modelo mais conhecido de capacitor é o de placas paralelas, visto na Figura 1, 
podendo aparecer em diferentes formatos e ser composto por diferentes materiais, mas 
sempre com o mesmo princípio de funcionamento. A quantidade de carga que um 
capacitor consegue armazenar em função da diferença de potencial que está sendo 
exercida sobre suas placas é chamada de Capacitância (C). Um circuito composto por 
fonte de tensão, resistor e capacitor, é conhecido como circuito RC, como na figura 
abaixo: 
 
 
 Neste circuito, o capacitor é carregado pela fonte “Vb” quando a chave está na 
posição a. À medida que as cargas vão se acumulando no capacitor (C), a tensão sobre 
ele (Vc) irá aumentar até atingir a tensão de equilíbrio. Neste momento Vc será igual a 
Vb. Ao mover a chave para a posição b, o capacitor C se descarrega até que a tensão sobre 
o capacitor seja novamente igual a zero. Os tempos de carga e descarga do capacitor não 
são instantâneos, mas dependem dos valores da resistência e da capacitância existentes. 
O valor da capacitância de um capacitor depende de suas características físicas (suas 
dimensões, distância entre as placas, dielétrico utilizado) e da permissividade do meio. 
 Os capacitores de um circuito ou de parte de um circuito às vezes podem ser 
substituídos por um capacitor equivalente, ou seja, um único capacitor com a mesma 
capacitância que o conjunto de capacitores. Essas substituições simplifica o circuito e 
facilita os cálculos. As duas combinações básicas de capacitores que permitem fazer 
esse tipo de substituição, capacitores em paralelo e em série. A expressão “em paralelo” 
significa que uma das placas de um dos capacitores está ligada diretamente a uma das 
placas dos outros capacitores, e a outra placa está ligada diretamente à outra placa dos 
outros capacitores, de modo que existe a mesma diferença de potencial V entre as placas 
dos três capacitores. A expressão “em série” significa que os capacitores são ligados em 
sequência, um após outro, e uma diferença de potencial V é aplicada às extremidades do 
conjunto. As diferenças de potencial entre as placas dos capacitores fazem com que todos 
armazenem a mesma carga q. 
 
 
 
 Fig.4 Exemplo de capacitores em paralelo. Fig.5 Exemplo de capacitores em série. 
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4 PROCEDIMENTOS 
 
 Para efetuar as leituras sucessivas de capacitância de um capacitor utilizou-se um 
capacímetro, e variando a distância entre as armaduras de 1 em 1 mm, os valores obtidos 
estão apresentados na tabela 1 abaixo. Posteriormente, com o auxílio de um paquímetro 
mediu-se o diâmetro da armadura circular do capacímetro para obter a sua área e 
determinar a capacitância do capacitor utilizando a distância de 8 milímetros, sugerida 
pelo professor. Por fim, com os dados obtidos dos procedimentos realizados foram 
plotados os gráficos da capacitância em relação a distância e da capacitância em relação 
ao inverso da distância, observar gráfico 1 e 2. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Tabela 1. Dados auferidos pelo capacímetro em relação a distância. 
 
5 TRATAMENTO DE DADOS 
 
 Para determinar a capacitância do capacitor utilizou-se a distância 8 milímetros entre 
as placas. Onde 𝐶 =
𝜀𝐴
𝑑
 para a fórmula da capacitância e 𝜀 = 8,85 
𝑝𝐹
𝑚
. Para a área da 
armadura circular do capacitor, 𝐴 =
𝜋𝐷2
4
, onde D = 99,7 mm. 
 Cálculo da área da armadura circular 
 
𝐴 =
3,14 × (99,7)2
4
 
𝐴 = 7,802.97065 𝑚𝑚2 
 Convertendo para metro 
 
𝐴 = 7,80297 × 10−3𝑚2 
 
 Para o cálculo da Capacitância 
𝐶 =
𝜀𝐴
𝑑
 
 
𝐶 =
(8,85𝑝𝐹 × 𝑚−1) × (7,80297 × 10−3𝑚2)
8,0 × 10−3𝑚
 
Portanto, 
𝐶 ≈ 8,63 𝑝𝐹 
Distância entre as 
placas (mm) 
Capacitância (pF) Inverso da distância (m-1) 
1 70,3 1 
2 39,5 0,5 
3 25,1 0,33 
4 18,2 0,25 
5 14,0 0,2 
6 10,4 0,16 
7 9,2 0,14 
8 8,4 0,12 
9 7,6 0,11 
10 10,9 0,1 
7 
 
 A tabela1 apresentar os dados finais do experimento. Analisando os valores infere-
se que para distâncias crescentes os valores da capacitância diminuem, ou seja, quanto 
maior a distância menor será a quantidade de carga armazenada no capacitor. Para uma 
melhor visualizaçãodos dados, os gráficos da capacitância em relação a distância e da 
capacitância em relação ao inverso da distância demostram o comportamento e a 
tendências desses valores. 
 
 
Gráfico1. Capacitância em relação a distância. 
 
Gráfico2. Capacitância em relação ao inverso da distância. 
 
70,3
39,5
25,1
18,2
14
10,4 9,2 8,4 7,6
10,9
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 2 4 6 8 10 12
C
ap
ac
it
ân
ci
a 
(p
F)
Distância (mm) 
Valores Y
70,3
39,5
25,1
18,2
14
10,49,28,47,6
10,9
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2
ca
ac
it
ân
ci
a 
(F
Distância (mm 
Valores Y
8 
 
 
 Dos valores obtidos que compõem a tabela e do valor gerado pelo cálculo da 
capacitância, toma-se como referência a distância de 8 milímetros entre as placas para 
compara o valor da capacitância. Há pequenas discrepâncias nos valores encontrados, 
observado nas casas decimais, ressaltando que durante todo o processo de experimentação 
houve alterações no aparelho utilizado, como manuseio incorreto do capacímetro, a 
superfície e o ambiente onde foi realizada a prática podem ter interferido no valor final. 
6 CONSIDERAÇÕES FINAIS 
 Dos objetivos estipulados e realizados, ressalta-se a relação entre a capacitância e 
distância, que de acordo com a equação são grandezas inversamente proporcionais, ou 
seja, quanto maior a distância, menor será a capacitância. O gráfico1 denota a tendência 
de quanto mais a distância se aproxima de zero, a capacitância tende ao infinito, 
corroborando, assim, para o que descreve a sua equação. 
7 REFERÊNCIAS 
 http://conectafg.com.br 
 https://www.virtuaslab.net/ 
 HALLIDAY RENICK WALKER – Fundamentos de Física. V. 3 – Ed.10º 
(2016). 
 
 
 
 
 
 
 
https://www.virtuaslab.net/