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Capacitores
Data: 06/09/2020
A fim de observar o funcionamento de um capacitor, como ocorre sua carga e descarga, foi
realizado um experimento com o objetivo de entender o funcionamento deste componente e qual é o
tempo de sua descarga. Em um circuito contendo uma fonte de 25V, uma resistência (1MΩ) e um
capacitor (20µF), foram feitas as seguintes análises. 
Foi conectado ao circuito um microamperímetro em série, com fundo de escala de 20µA, o
mesmo não pode estar conectado no ramo do capacitor, pois, o circuito durante a carga, apresenta
corrente muito elevada, o que pode estourar o microamperímetro. Inicialmente, o capacitor apresenta-
se descarregado (com valores de tensão e corrente iguais a zero), e no momento imediato que o circuito
é fechado, a corrente começa a fluir, até que o capacitor fica carregado, pode-se notar tal fato quando a
tensão do capacitor é igual à tensão da fonte e a corrente é zero. Feito isso, iniciou-se uma contagem a
fim de anotar qual é o tempo de descarga do capacitor, o que nos resultou os seguintes dados:
Os dados limpos são os dados reais, ou seja, o tempo de duração verificado durante a descarga, 
enquanto que os dados brutos foram obtidos apenas para auxiliar o medidor. As incertezas, apesar de 
existirem, não foram consideradas nos cálculos, visto que ao realizarmos a subtração dos valores reais 
do bruto, propagamos ainda mais incerteza. Sendo assim, este método aumenta a incerteza relativa, e a 
maneira de fazer com que esta diminua, seria se o medidor conseguisse disparar o cronômetro no 
momento exato que a descarga inicia-se, ou seja, assim que o ponteiro estivesse em 20µA e assim por 
diante nos demais valores de corrente que desejasse, evitando o delay, ou seja, o erro humano. 
A partir desses dados, obtemos os seguintes gráficos:
Os gráficos foram traçados com base nos dados médios experimentais obtidos nas 7 medições
do tempo de duração, a fim de reduzir o erro. Foi admitida a incerteza de 0,05µA do amperímetro, mas
esse dado não foi utilizado. 
No gráfico Monolog, trata-se de uma função exponencial, com equação na forma y(t)= a.e-bt, onde 
a = 20,21µA é a nossa corrente inicial, o que condiz com o valor teórico esperado do capacitor, cerca de
20µF. O b = - 0,05 trata-se de 
−1
RC
 em que R é a resistência de 1MΩ, enquanto C é a capacitância de
20µF, resultando em 
−1
20
= 0,05. Portanto, RC = 20s, dado que condiz com o gráfico e com o
experimento. Sendo assim, o valor de b encontrado atende ao teórico. Com base nos dados teóricos e
experimentais e em r2 = 0,99, pode-se concluir que os dados obtidos com a medição são coerentes e
bons.
Enquanto no gráfico milimetrado, nota-se uma curva, mas pelo fato de tratar-se de um
fenômeno exponencial, já era esperado. O gráfico apresenta uma curva de decaimento, tendo em vista
que baseia-se em RC e seu início deu-se em 20µA, até 5µA, valor que já foi suficiente para nossos
cálculos. Obtemos a equação y = 0,5565x + 18,683 onde o coeficiente linear refere-se à corrente, em
µA, e o coeficiente linear é o tempo em segundos, portanto, é o RC (tempo de decaimento). O
coeficiente de correlação (r2) mostra que a curva e a equação obtida pelo MMQ é aceitável, mas, como
nos interessa sempre uma maior precisão dos valores, o gráfico monolog foi traçado.
Em um circuito genérico, leva-se aproximadamente 5.RC para descarregar, e como RC = 20 s,
temos que o esperado é cerca de 100s, onde 99% do capacitor já foi descarregado, esse dado condiz
com o que é observado no gráfico. Quando o capacitor apresentar valores de tensão e corrente iguais a
zero, então este está descarregado.
Conclusão
Podemos concluir que é de suma importância saber onde posicionar o microamperímetro
quando trata-se de um circuito RC, visto que a má colocação deste instrumento pode ocasionar sua
queima. Com base na análise gráfica, podemos concluir que os dados experimentais estão de acordo
com os teóricos, e como a incerteza da medição não foi levada em consideração, a incerteza relativa
tende a aumentar a cada medição realizada. No processo de carga de um circuito RC, a tensão e a
corrente apresentam características inversamente proporcionais. Quando descarregamos um capacitor,
sua carga não cai a zero instantaneamente, mas decai exponencialmente. Um circuito RC genérico leva
em média 5.RC para descarregar, o resultado obtido experimentalmente condiz com o esperado.