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ENGENHARIA CIVIL E ENGENHARIA DE PRODUÇÃO RELATORIO EXPERIMENTO CAPACITORES FISICA 3 CCE1158 Física Teórica Experimental III – Turma 3002 Professora: Mônica Engel Jungblut Aluno (a): JUAN RIBEIRO BARROS, SARAH FERREIRA BATISTA, NEUCIONE SOARES PEREIRA, SELYTHON COSTA SILVEIRA Data de entrega: 15/05/2021 Valor máximo: Nota: RELATORIO EXPERIMENTO LABORATORIO DE FISICA 3 EXPERIMENTO: CAPACITORES PRÉ-TESTE 1) Qual das sentenças abaixo melhor descreve um capacitor? a) Dispositivo do circuito que essencialmente converte energia elétrica em forma de calor; b) Dispositivo do circuito que armazena energia elétrica em seu interior através do acúmulo de cargas em suas placas; c) Elemento que liga ou desliga o circuito, como um interruptor. 2) Num capacitor, a quantidade de cargas positivas e negativas que se acumulam nas placas a) Aparecem em números diferentes, sendo a quantidade de carga positiva sempre maior. b) Aparecem em mesmo número, sendo a sua carga líquida igual a zero. c) Aparecem sempre em números diferentes, não importando se tem mais positivas ou negativas. 3) Qual a função do dielétrico (material isolante colocado entre as placas do capacitor)? a) Impedir que as cargas fluam de uma placa para a outra. b) Inutilizar o capacitor temporariamente. c) Transferir cargas de uma placa para a outra. 4) Como é definida matematicamente a capacitância? a) A razão entre a quantidade de carga acumulada e a tensão no capacitor C = Q / V; b) Pela lei de Ohm (V = R.I); c) Pelo produto da carga pelo tempo de funcionamento C = Q.t. 5) Como o voltímetro deve ser ligado ao circuito para medir a tensão sobre o capacitor? a) Em série com o capacitor b) Substituindo o capacitor pelo voltímetro. c) Em paralelo com o capacitor. Qual o módulo do valor de tensão (|𝑉𝑀𝑒𝑑|) exibida no multímetro conectado a protoboard 1? Qual a tensão fornecida pela bateria (Vf) para este circuito? Qual o valor da resistência (R) na qual o multímetro está conectado? Para calcular a resistência interna do multímetro, utilize a equação abaixo: |V𝑀𝑒𝑑| 𝑅𝑉 = (Vf− 2|V𝑀𝑒𝑑|)𝑅 |5.95| 𝑅𝑉 = (12− 2|5.95|)9.10^4 𝑅𝑉 =5,3.10^-6𝛀 Onde: Vf = Tensão da fonte. 12 v VMed = Tensão medida pelo multímetro. – 5.95 v R = Valor das resistências iguais utilizadas. 90 K𝛀 RV = Resistência interna do multímetro. 5,3.10^-6𝛀 Qual o valor da resistência interna do multímetro (RV)? 5,3.10^-6𝛀 Qual o valor da tensão apresentada pelo multímetro e o tempo que o capacitor leva para carregar totalmente? 11.97v em 16.23 s Preencha a tabela 1 com os dados obtidos no carregamento do capacitor. V63% Me dições Medição 1 2 3 4 Média T63% (s) 16.23 21.13 22.26 21.55 21.042 Tabela 1 – Dados do carregamento do capacitor Qual o valor da tensão apresentada pelo multímetro e o tempo que o capacitor leva para carregar totalmente? 11,97 V 16.23 segundos Preencha a tabela 2 com os dados obtidos no descarregamento do capacitor. V37% Me dições Medição 1 2 3 4 Média T37% (s) 17.46 20.81 19.86 21.48 19.90 A constante de tempo de um circuito RC é dada por: τ = R ∗ C =9.10^4 X 0.99X10^-6 =0.0891 S Onde: τ é a constante de tempo em segundos; R é a resistência em ohms; 9.10^4 C é a capacitância em Farad. 0.99X10^-6 F Utilizando os dados do circuito 2 e ignorando a resistência interna do multímetro (devido à sua influência desprezível no cálculo da constante de tempo) encontre: τ Teórico = 0.0891 S Os valores encontrados nos passos 5 e 6 são os valores encontrados experimentalmente para a constante de tempo, anote esses valores abaixo: τ Experimental1 = 21.042 s τ Experimental2 = 19.90 s POS TESTE 1) Como a corrente do circuito elétrico influencia na capacitância do capacitor? a) Ela diminui a capacitância; b) Ela aumenta a capacitância; c) A capacitância não se altera com a corrente. RESPOSTA CORRETA A capacitância é uma propriedade que se relaciona apenas com o material, tamanho das placas, distância entre elas, dielétrico, formato etc. 2) O que acontece com a constante de tempo caso diminua o valor da resistência no circuito? a) Ela também diminui; RESPOSTA CORRETA A constante de tempo é calculada pelo produto RxC. b) Ela não se altera. c) A constante de tempo aumenta. 3) Considerando dois circuitos RC de mesma resistência, o que podemos afirmar sobre a carga e descarga naquele que possui maior capacitância? a) Irá carregar e descarregar mais lentamente. RESPOSTA CORRETA Esse é o efeito prático. b) Irá carregar e descarregar mais rapidamente. c) Será mais resistente a altas tensões. 4) Ao dobrarmos a diferença de potencial nos terminais de um capacitor, o valor da carga acumulada nas placas ficará: a) Multiplicado por 4; b) Multiplicado por 2 RESPOSTA CORRETA A relação matemática tem proporcionalidade direta e de expoente 1. c) Reduzida à metade 5) Qual a carga acumulada em uma das placas do capacitor se sua tensão de trabalho é 25V e sua capacitância 800 μF? a) 20 mC; RESPOSTA CORRETA A solução vem pela equação C = Q / V. b) 32 C; c) 20000 C.
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