relatorio 3- Circuito RC

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS 
Fernanda Lima Abreu e Daniel Rocha Experimento 3- Circuito RC 
Turma- PS5 
 
OBJETIVO 
Determinar as constantes de tempo capacitivas dos circuitos analisados. 
MATERIAIS 
• Computador com interface para aquisição de dados; 
• Sensor de tensão; 
• Fios; 
• Capacitor (C 0,10+/-0,02 mF); 
• Dois resistores (~1000Ω e ~ 10 kΩ); 
• Fonte de tensão (~7VCC). 
 
EXPERIMENTO 
Montou-se o circuito primeiramente com o resistor de 1kΩ. Colocou se a fonte na posição de tensão 
mínima e iniciou se o processo de carga do capacitor. Ajustou a saída da fonte para uma tensão de 
cerca de 7V. Iniciou o processo de descarga, com o objetivo de registrar a queda da tensão no capacitor 
em função do tempo. Construiu-se um gráfico com a curva de descarga Vxt para o circuito o qual, foi 
ajustado exponencialmente. Repetiu-se o processo pra o resistor de 10kΩ. 
RESULTADOS E DISCUSSÃO 
Abaixo está represento o gráfico 1 plotado com os valores referente ao resistor de 1kΩ. 
 
 
 
 
 
 
 
Descarga x Tempo (Resistor 1) 
Cálculo da constante de tempo do circuito 01 (teórico): 
R1 = 1000 Ω 
C=(0,10±0,02) mF 
Transformou-se mF em F 
τc = R. C 
τc = 1000 x 0,00010 
τc = 0, 10 s 
 
Cálculo da Incerteza (valor teórico): 
Erro capacitor = 0,00002 F 
Erro resistor considerando como 5%= 500 Ω 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Logo, 
Δ τc= 0,05s 
τc= 0,10±0,05 s 
 
Para o cálculo da constante de tempo do circuito 1 referente ao valor experimental: 
Y = Ae−C′t + B, de modo que Ae−C′t = e−t/RC, onde -c’ = 1/RC e B=0. 
Logo tem-se que τc = 1/c′ 
 
τc = 1/7, 52 
τc = 0, 13 s 
 
Erro c (expoente) = 0,048 
C (expoente) = 7,52 
 
 
 
 
 
 
 
 Logo, 
Δ τc= 0,001s 
τc= 0,13±0,001 s 
 
Comparando o resultado experimental com o teórico foi possível observar que não houve 
uma variação muito discrepante. Repetiu-se o procedimento para o segundo resistor de 
10kΩ. Abaixo está represento o gráfico 2 plotado com os valores referente ao resistor de 
10kΩ. 
 
Descarga x Tempo (Resistor 2) 
 
R1 = 10000 Ω 
C=(0,10±0,02) mF 
Transformou-se mF em F 
 
 
 
 
 
 
τc = R. C 
τc = 10000 x 0,00010 
τc = 1 s 
 
Cálculo da Incerteza (valor teórico): 
Erro capacitor = 0,00002 F 
Erro resistor considerando como 2%= 200 Ω 
 
 
Logo, 
Δ τc= 0,2s 
τc= 1,0±0,2 s 
 
Para o cálculo da constante de tempo do circuito 2 referentes ao valor experimental: 
Y = Ae−C′t + B, de modo que Ae−C′t = e−t/RC, onde -c’ = 1/RC e B=0. 
Logo tem-se que τc = 1/c′ 
τc = 1/1,35 
τc = 0,74s 
 
 
 
 
 
 
Erro c (expoente) = 0,014 
C (expoente) = 1,35 
 
 
Logo, 
Δ τc= 0,007s ~ 0,01s 
τc= 0,74± 0,01 s 
 
CONCLUSÃO 
A partir da análise dos gráficos obtidos podemos concluir que, o circuito com menor resistência 
descarrega mais rápido do que o de maior resistência, isso já era esperado, pois resistores com 
maior capacidade são colocados em aparelhos eletrônicos com objetivo de resistirem à 
corrente elétrica, evitando sua queima. Os valores obtidos foram próximos, a diferença pode 
ser explicada devido à erros cometidos durante a realização do experimento, bem como 
alguma falha no manuseamento do equipamento ou até mesmo desgaste dos componentes 
utilizados. 
 
QUESTÃO 1- 
O capacitor e o resistor devem ter características semelhantes ao primeiro circuito, pois foi o 
que descarregou em menor tempo. 
 
REFERÊNCIAS 
 
 
 
 
 
 
1- Análise de Circuitos Elétricos - Circuito RC - https://www.fisica.ufmg.br/ciclo-basico/wp-
content/uploads/sites/4/2020/05/Circuito_RC.pdf. acesso 02/01/2020.