Buscar

modelo_relatório_UNIFEI

Prévia do material em texto

Universidade Federal de Itajubá
 Instituto de Ciências Exatas – Departamento de Física e Química
Ensino à Distância
 FIS084 – Física Geral IV
Semana de 11/05 a 16/05
Física Geral IV – FIS084
Circuitos RC 
Apresentação – data: ________________________
Equipe Matrícula Nome Assinatura
Profa Ana Claudia M. Carvalho
 Universidade Federal de Itajubá
 Instituto de Ciências Exatas – Departamento de Física e Química
Ensino à Distância
 FIS084 – Física Geral IV
Semana de 11/05 a 16/05
CIRCUITO RC
Resumo
Neste experimento analisamos os processos de carga e descarga de um circuito contendo um 
capacitor e um resistor, denominado circuito RC. Medimos as voltagens no resistor e no capacitor num 
intervalo de tempo e verificamos que, no processo de carga, a soma das duas tensões é igual à tensão 
fornecida pela fonte. Já no processo de descarga, a soma das duas tensões é igual a zero, já que o 
elemento do circuito que fornece a energia para o sistema é o capacitor.
Objetivos
Após concluir este trabalho, o estudante será capaz de:
Conhecer a fundamentação teórica sobre a qual se assenta o estudo dos circuitos RC.
• Verificar a variação da voltagem num capacitor e num resistor em função do tempo de carga e descarga 
do capacit
Introdução Teórica
O capacitor é um componente, que tem como finalidade, armazenar energia elétrica. É formado por 
duas placas condutoras, também denominadas de armaduras, separadas por um material isolante ou 
dielétrico, ligados a estas placas condutoras, estão os terminais para conexão deste com outros 
componentes, conforme mostra a Figura.
Figura 1: Modelo do capacitor de placas paralelas
 Universidade Federal de Itajubá
 Instituto de Ciências Exatas – Departamento de Física e Química
Ensino à Distância
 FIS084 – Física Geral IV
Semana de 11/05 a 16/05
Capacitância (C) é a característica que o capacitor apresenta de armazenar mais ou menos cargas 
elétricas por unidade de tensão.
Podemos escrever a relação: C = Q / V
onde: C = Capacitância
Q = Carga Elétrica
V = Tensão
Quando aplicarmos uma tensão igual a 1 volt (V) e o capacitor armazenar 1 Coulomb (C), teremos 
então uma capacitância igual a 1 farad (F). Devido às dificuldades construtivas, os capacitores encontram-
se situados em faixa de valores submúltiplos do farad como o micro farad ( μ F), nano farad (nF) e o pico 
farad (pF).
Processo de carga de um capacitor:
Quando se aplica a um capacitor uma tensão continua através de um resistor, esse se carrega com 
uma tensão, cujo valor depende do intervalo de tempo em que se desenvolverá o processo. Estando o 
capacitor inicialmente descarregado (Vc = 0), em t = 0 fechamos a chave S do circuito. A corrente neste 
instante é a máxima do circuito, ou seja, Imáx = E/R. A partir dai, o capacitor inicia um processo de carga 
com aumento gradativo da tensão entre seus terminais (Vc) e, consequentemente, teremos uma diminuição 
da corrente, obedecendo a uma função exponencial, até atingir o valor zero, quando este estiver totalmente 
carregado. 
)1( / RCtC eVV
−−=
Equação para a voltagem no processo de carga de um capacitor
Processo de descarga de um capacitor:
Estando o capacitor carregado, podemos montar um circuito para a sua descarga. No instante t = 0, 
fechamos a chave S do circuito, e o capacitor inicia sua descarga através do resistor R. Neste instante, a 
corrente no circuito será máxima e a partir dai diminui, obedecendo uma função exponencial, até atingir o 
valor zero, quando o capacitormestiver totalmente descarregado
)( / RCtC eVV
−=
Equação para a voltagem no processo de descarga de um capacitor
 Universidade Federal de Itajubá
 Instituto de Ciências Exatas – Departamento de Física e Química
Ensino à Distância
 FIS084 – Física Geral IV
Semana de 11/05 a 16/05
Material Utilizado
• Fonte de tensão (0 a 50V)
• 2 Multímetros
• Um capacitor de 1000µF
• Um resistor de 150KΩ
• Cronômetro
• Quadro Eletroeletrônico CC e AC (Eq230)
• Conectores
• Cabos de Conexão
Procedimento Experimental
1. Sob a bancada encontrou-se um circuito RC como o montado na Figura a seguir. Inicialmente, 
discutiu-se com o professor as ligações feitas.
2. Ajustou-se a voltagem do gerador em 10,0V.
3. Ligou-se a chave S na posição a. Observaram-se as voltagens iniciais no capacitor e no resistor.
4. Anotaram-se as medidas de voltagem no capacitor e no resistor para intervalos de10 segundos.
5. Num segundo momento, posicionou-se a chave S na posição b. Observaram-se quais as novas 
voltagens iniciais no capacitor e no resistor.
6. Anotaram-se medidas de voltagem no capacitor e no resistor para intervalos de10 segundos.
7. Construíram-se os gráficos das voltagens no capacitor e no resistor em função do tempo para os 
processos de carga e descarga.
8. Construiu-se também um gráfico para a voltagem total do circuito nos os processos de carga e 
descarga do capacitor.
Figura 2: Esquema do circuito utilizado no experimento para 
análise dos processos de carga e descarga do capacitor.
 Universidade Federal de Itajubá
 Instituto de Ciências Exatas – Departamento de Física e Química
Ensino à Distância
 FIS084 – Física Geral IV
Semana de 11/05 a 16/05
Resultados e Discussões
Na Tabela 1, encontram-se as descrições dos aparelhos utilizados durante o experimento:
 TABELA 1: Caracterização dos Instrumentos de Medição
Além disso, utilizamos também:
 Quadro elétrico AC (EQ229) da marca Cidepe
 Capacitor eletrolítico de 1000µF (tolerância de 10%)
 Resistor de 150KΩ (tolerância de 5%)
Na Tabela 2 encontram-se dados coletados para o processo de carga e descarga do capacitor. 
Observe que em ambos processos consideramos um tempo máximo de aproximadamente 20 min 
(1190 s). Nas Figuras de 3 a 6, apresentamos os gráficos de tensão para o capacitor e o resistor.
Tabela 2: Resultados para as voltagens durante os processos de carga (em verde) e descarga (em 
vermelho para o circuito RC analisado.
CARGA DESCARGA CARGA DESCARGA
VOLTAGEM VOLTAGEM VOLTAGEM VOLTAGEM
RESISTOR RESISTOR CAPACITOR CAPACITOR
t(s) V t(s) V t(s) V t(s) V
10,00±0,01 8,66±0,14 10,00±0,01
-
8,80±0,14 10,00±0,01 1,24±0,06 10,00±0,01 8,81±0,14
20,00±0,01 8,11±0,13 20,00±0,01
-
8,29±0,13 20,00±0,01 1,82±0,07 20,00±0,01 8,25±0,13
30,00±0,01 7,66±0,13 30,00±0,01
-
7,80±0,13 30,00±0,01 2,24±0,07 30,00±0,01 7,79±0,13
40,00±0,01 7,20±0,12 40,00±0,01
-
7,32±0,12 40,00±0,01 2,71±0,08 40,00±0,01 7,30±0,12
50,00±0,01 6,75±0,12 50,00±0,01
-
6,88±0,12 50,00±0,01 3,13±0,08 50,00±0,01 6,87±0,12
60,00±0,01 6,39±0,11 60,00±0,01
-
6,47±0,11 60,00±0,01 3,53±0,09 60,00±0,01 6,45±0,10
70,00±0,01 6,03±0,11 70,00±0,01
-
6,08±0,11 70,00±0,01 3,88±0,09 70,00±0,01 6,07±0,10
Denominação Marca e 
Modelo
Tipo
Analógico/Digit
al
Faixa 
nominal de 
operação
Resolução Precisão
Fonte Cidepe Digital 0 – 20 V
0 – 5A
0,1V
0,1A
Multímetro HGL Digital
até 200mV 
até 2000mV
até 20v
até 200V
até 200µA
até 2000µA
até 20mA
até 200mA
até 5A
100µV
1mV
10mV
100mV
100nA
1µA
10µA
100µA
10mA
±(0,5%+3)
±(1,0%+5)
±(1,0%+5)
±(1,0%+5)
±(1,8%+2)
±(1,8%+2)
±(1,8%+2)
±(2,0%+2)
±(2,0%+10)Universidade Federal de Itajubá
 Instituto de Ciências Exatas – Departamento de Física e Química
Ensino à Distância
 FIS084 – Física Geral IV
Semana de 11/05 a 16/05
80,00±0,01 5,70±0,11 80,00±0,01
-
5,70±0,11 80,00±0,01 4,20±0,09 80,00±0,01 5,71±0,11
90,00±0,01 5,38±0,10 90,00±0,01
-
5,38±0,10 90,00±0,01 4,51±0,10 90,00±0,01 5,35±0,10
100,00±0,01 5,10±0,10 100,00±0,01
-
5,08±0,10 100,00±0,01 4,81±0,10 100,00±0,01 5,06±0,10
110,00±0,01 4,82±0,10 110,00±0,01
-
4,78±0,10 110,00±0,01 5,07±0,10 110,00±0,01 4,78±0,10
120,00±0,01 4,57±0,10 120,00±0,01
-
4,49±0,09 120,00±0,01 5,34±0,10 120,00±0,01 4,50±0,09
130,00±0,01 4,33±0,09 130,00±0,01
-
4,13±0,09 130,00±0,01 5,57±0,11 130,00±0,01 4,23±0,09
140,00±0,01 4,12±0,09 140,00±0,01
-
4,00±0,09 140,00±0,01 5,79±0,11 140,00±0,01 4,00±0,09
150,00±0,01 3,90±0,09 150,00±0,01
-
3,78±0,09 150,00±0,01 6,00±0,11 150,00±0,01 3,76±0,09
160,00±0,01 3,70±0,09 160,00±0,01
-
3,56±0,09 160,00±0,01 6,20±0,11 160,00±0,01 3,55±0,09
170,00±0,01 3,51±0,09 170,00±0,01
-
3,36±0,08 170,00±0,01 6,38±0,11 170,00±0,01 3,36±0,08
180,00±0,01 3,34±0,08 180,00±0,01
-
3,18±0,08 180,00±0,01 6,56±0,12 180,00±0,01 3,17±0,08
190,00±0,01 3,18±0,08 190,00±0,01
-
3,00±0,08 190,00±0,01 6,72±0,12 190,00±0,01 2,99±0,08
200,00±0,01 3,02±0,08 200,00±0,01
-
2,83±0,08 200,00±0,01 6,87±0,12 200,00±0,01 2,83±0,08
210,00±0,01 2,88±0,08 210,00±0,01
-
2,67±0,08 210,00±0,01 7,02±0,12 210,00±0,01 2,68±0,08
220,00±0,01 2,73±0,08 220,00±0,01
-
2,53±0,08 220,00±0,01 7,16±0,12 220,00±0,01 2,52±0,08
230,00±0,01 2,60±0,08 230,00±0,01
-
2,39±0,07 230,00±0,01 7,30±0,12 230,00±0,01 2,38±0,07
240,00±0,01 2,48±0,07 240,00±0,01
-
2,27±0,07 240,00±0,01 7,42±0,12 240,00±0,01 2,27±0,07
250,00±0,01 2,36±0,07 250,00±0,01
-
2,13±0,07 250,00±0,01 7,53±0,13 250,00±0,01 2,13±0,07
260,00±0,01 2,25±0,07 260,00±0,01
-
2,02±0,07 260,00±0,01 7,64±0,13 260,00±0,01 2,02±0,07
270,00±0,01 2,14±0,07 270,00±0,01
-
1,91±0,07 270,00±0,01 7,75±0,13 270,00±0,01 1,91±0,07
280,00±0,01 2,04±0,07 280,00±0,01
-
1,81±0,07 280,00±0,01 7,85±0,13 280,00±0,01 1,81±0,07
290,00±0,01 1,96±0,07 290,00±0,01
-
1,70±0,07 290,00±0,01 7,94±0,13 290,00±0,01 1,70±0,07
300,00±0,01 1,87±0,07 300,00±0,01
-
1,62±0,07 300,00±0,01 8,03±0,13 300,00±0,01 1,62±0,07
310,00±0,01 1,75±0,07 310,00±0,01
-
1,53±0,07 310,00±0,01 8,12±0,13 310,00±0,01 1,53±0,07
320,00±0,01 1,70±0,07 320,00±0,01
-
1,45±0,06 320,00±0,01 8,19±0,13 320,00±0,01 1,45±0,06
330,00±0,01 1,63±0,07 330,00±0,01
-
1,38±0,06 330,00±0,01 8,27±0,13 330,00±0,01 1,38±0,06
340,00±0,01 1,55±0,07 340,00±0,01
-
1,30±0,06 340,00±0,01 8,34±0,13 340,00±0,01 1,30±0,06
350,00±0,01 1,48±0,06 350,00±0,01
-
1,23±0,06 350,00±0,01 8,40±0,13 350,00±0,01 1,24±0,06
360,00±0,01 1,42±0,06 360,00±0,01
-
1,16±0,06 360,00±0,01 8,47±0,13 360,00±0,01 1,17±0,06
370,00±0,01 1,36±0,06 370,00±0,01
-
1,11±0,06 370,00±0,01 8,53±0,14 370,00±0,01 1,11±0,06
380,00±0,01 1,30±0,06 380,00±0,01
-
1,05±0,06 380,00±0,01 8,59±0,14 380,00±0,01 1,05±0,06
 Universidade Federal de Itajubá
 Instituto de Ciências Exatas – Departamento de Física e Química
Ensino à Distância
 FIS084 – Física Geral IV
Semana de 11/05 a 16/05
390,00±0,01 1,25±0,06 390,00±0,01
-
1,00±0,06 390,00±0,01 8,64±0,14 390,00±0,01 1,00±0,06
400,00±0,01 1,19±0,06 400,00±0,01
-
0,94±0,06 400,00±0,01 8,70±0,14 400,00±0,01 0,95±0,06
410,00±0,01 1,15±0,06 410,00±0,01
-
0,90±0,06 410,00±0,01 8,74±0,14 410,00±0,01 0,90±0,06
420,00±0,01 1,10±0,06 420,00±0,01
-
0,85±0,06 420,00±0,01 8,78±0,14 420,00±0,01 0,85±0,06
430,00±0,01 1,06±0,06 430,00±0,01
-
0,81±0,06 430,00±0,01 8,83±0,14 430,00±0,01 0,81±0,06
440,00±0,01 1,02±0,06 440,00±0,01
-
0,77±0,06 440,00±0,01 8,87±0,14 440,00±0,01 0,76±0,06
450,00±0,01 0,98±0,06 450,00±0,01
-
0,73±0,06 450,00±0,01 8,91±0,14 450,00±0,01 0,73±0,06
460,00±0,01 0,94±0,06 460,00±0,01
-
0,69±0,06 460,00±0,01 8,95±0,14 460,00±0,01 0,70±0,06
470,00±0,01 0,91±0,06 470,00±0,01
-
0,66±0,06 470,00±0,01 8,98±0,14 470,00±0,01 0,66±0,06
480,00±0,01 0,87±0,06 480,00±0,01
-
0,63±0,06 480,00±0,01 9,02±0,14 480,00±0,01 0,63±0,06
490,00±0,01 0,84±0,06 490,00±0,01
-
0,60±0,06 490,00±0,01 9,05±0,14 490,00±0,01 0,60±0,06
500,00±0,01 0,81±0,06 500,00±0,01
-
0,57±0,06 500,00±0,01 9,08±0,14 500,00±0,01 0,57±0,06
510,00±0,01 0,78±0,06 510,00±0,01
-
0,54±0,06 510,00±0,01 9,10±0,14 510,00±0,01 0,54±0,06
520,00±0,01 0,76±0,06 520,00±0,01
-
0,51±0,06 520,00±0,01 9,13±0,14 520,00±0,01 0,52±0,06
530,00±0,01 0,73±0,06 530,00±0,01
-
0,49±0,05 530,00±0,01 9,16±0,14 530,00±0,01 0,49±0,05
540,00±0,01 0,71±0,06 540,00±0,01
-
0,47±0,05 540,00±0,01 9,18±0,14 540,00±0,01 0,47±0,05
550,00±0,01 0,68±0,06 550,00±0,01
-
0,45±0,05 550,00±0,01 9,20±0,14 550,00±0,01 0,45±0,05
560,00±0,01 0,66±0,06 560,00±0,01
-
0,42±0,05 560,00±0,01 9,22±0,14 560,00±0,01 0,43±0,05
570,00±0,01 0,64±0,06 570,00±0,01
-
0,40±0,05 570,00±0,01 9,25±0,14 570,00±0,01 0,41±0,05
580,00±0,01 0,62±0,06 580,00±0,01
-
0,39±0,05 580,00±0,01 9,27±0,14 580,00±0,01 0,39±0,05
590,00±0,01 0,60±0,06 590,00±0,01
-
0,37±0,05 590,00±0,01 9,30±0,14 590,00±0,01 0,37±0,05
600,00±0,01 0,59±0,06 600,00±0,01
-
0,35±0,05 600,00±0,01 9,32±0,14 600,00±0,01 0,36±0,05
610,00±0,01 0,57±0,06 610,00±0,01
-
0,33±0,05 610,00±0,01 9,34±0,14 610,00±0,01 0,34±0,05
620,00±0,01 0,55±0,06 620,00±0,01
-
0,32±0,05 620,00±0,01 9,35±0,14 620,00±0,01 0,32±0,05
630,00±0,01 0,54±0,06 630,00±0,01
-
0,31±0,05 630,00±0,01 9,36±0,14 630,00±0,01 0,31±0,05
640,00±0,01 0,53±0,06 640,00±0,01
-
0,29±0,05 640,00±0,01 9,38±0,14 640,00±0,01 0,30±0,05
650,00±0,01 0,51±0,06 650,00±0,01
-
0,28±0,05 650,00±0,01 9,39±0,14 650,00±0,01 0,28±0,05
660,00±0,01 0,50±0,06 660,00±0,01
-
0,27±0,05 660,00±0,01 9,40±0,14 660,00±0,01 0,27±0,05
670,00±0,01 0,49±0,05 670,00±0,01
-
0,26±0,05 670,00±0,01 9,41±0,14 670,00±0,01 0,26±0,05
680,00±0,01 0,47±0,05 680,00±0,01
-
0,24±0,05 680,00±0,01 9,42±0,14 680,00±0,01 0,25±0,05
690,00±0,01 0,46±0,05 690,00±0,01
-
0,23±0,05 690,00±0,01 9,43±0,14 690,00±0,01 0,24±0,05
 Universidade Federal de Itajubá
 Instituto de Ciências Exatas – Departamento de Física e Química
Ensino à Distância
 FIS084 – Física Geral IV
Semana de 11/05 a 16/05
700,00±0,01 0,45±0,05 700,00±0,01
-
0,22±0,05 700,00±0,01 9,44±0,14 700,00±0,01 0,23±0,05
710,00±0,01 0,44±0,05 710,00±0,01
-
0,21±0,05 710,00±0,01 9,45±0,14 710,00±0,01 0,22±0,05
720,00±0,01 0,43±0,05 720,00±0,01
-
0,20±0,05 720,00±0,01 9,46±0,14 720,00±0,01 0,21±0,05
730,00±0,01 0,42±0,05 730,00±0,01
-
0,19±0,05 730,00±0,01 9,47±0,14 730,00±0,01 0,20±0,05
740,00±0,01 0,41±0,05 740,00±0,01
-
0,18±0,05 740,00±0,01 9,48±0,14 740,00±0,01 0,19±0,05
750,00±0,01 0,41±0,05 750,00±0,01
-
0,17±0,05 750,00±0,01 9,49±0,14 750,00±0,01 0,19±0,05
760,00±0,01 0,40±0,05 760,00±0,01
-
0,17±0,05 760,00±0,01 9,49±0,14 760,00±0,01 0,18±0,05
770,00±0,01 0,39±0,05 770,00±0,01
-
0,16±0,05 770,00±0,01 9,50±0,15 770,00±0,01 0,17±0,05
780,00±0,01 0,38±0,05 780,00±0,01
-
0,15±0,05 780,00±0,01 9,51±0,15 780,00±0,01 0,17±0,05
790,00±0,01 0,38±0,05 790,00±0,01
-
0,15±0,05 790,00±0,01 9,51±0,15 790,00±0,01 0,16±0,05
800,00±0,01 0,37±0,05 800,00±0,01
-
0,14±0,05 800,00±0,01 9,52±0,15 800,00±0,01 0,15±0,05
810,00±0,01 0,36±0,05 810,00±0,01
-
0,14±0,05 810,00±0,01 9,53±0,15 810,00±0,01 0,15±0,05
820,00±0,01 0,36±0,05 820,00±0,01
-
0,13±0,05 820,00±0,01 9,53±0,15 820,00±0,01 0,14±0,05
830,00±0,01 0,35±0,05 830,00±0,01
-
0,13±0,05 830,00±0,01 9,54±0,15 830,00±0,01 0,14±0,05
840,00±0,01 0,35±0,05 840,00±0,01
-
0,12±0,05 840,00±0,01 9,54±0,15 840,00±0,01 0,13±0,05
850,00±0,01 0,34±0,05 850,00±0,01
-
0,12±0,05 850,00±0,01 9,55±0,15 850,00±0,01 0,13±0,05860,00±0,01 0,34±0,05 860,00±0,01
-
0,11±0,05 860,00±0,01 9,55±0,15 860,00±0,01 0,12±0,05
870,00±0,01 0,33±0,05 870,00±0,01
-
0,11±0,05 870,00±0,01 9,56±0,15 870,00±0,01 0,12±0,05
880,00±0,01 0,33±0,05 880,00±0,01
-
0,11±0,05 880,00±0,01 9,56±0,15 880,00±0,01 0,12±0,05
890,00±0,01 0,33±0,05 890,00±0,01
-
0,10±0,05 890,00±0,01 9,56±0,15 890,00±0,01 0,11±0,05
900,00±0,01 0,32±0,05 900,00±0,01
-
0,10±0,05 900,00±0,01 9,57±0,15 900,00±0,01 0,11±0,05
910,00±0,01 0,32±0,05 910,00±0,01
-
0,10±0,05 910,00±0,01 9,57±0,15 910,00±0,01 0,10±0,05
920,00±0,01 0,31±0,05 920,00±0,01
-
0,09±0,05 920,00±0,01 9,58±0,15 920,00±0,01 0,10±0,05
930,00±0,01 0,31±0,05 930,00±0,01
-
0,09±0,05 930,00±0,01 9,58±0,15 930,00±0,01 0,10±0,05
940,00±0,01 0,31±0,05 940,00±0,01
-
0,09±0,05 940,00±0,01 9,58±0,15 940,00±0,01 0,09±0,05
950,00±0,01 0,30±0,05 950,00±0,01
-
0,08±0,05 950,00±0,01 9,59±0,15 950,00±0,01 0,09±0,05
960,00±0,01 0,30±0,05 960,00±0,01
-
0,08±0,05 960,00±0,01 9,59±0,15 960,00±0,01 0,09±0,05
970,00±0,01 0,30±0,05 970,00±0,01
-
0,08±0,05 970,00±0,01 9,59±0,15 970,00±0,01 0,09±0,05
980,00±0,01 0,29±0,05 980,00±0,01
-
0,08±0,05 980,00±0,01 9,59±0,15 980,00±0,01 0,08±0,05
990,00±0,01 0,29±0,05 990,00±0,01
-
0,07±0,05 990,00±0,01 9,60±0,15 990,00±0,01 0,08±0,05
1000,00±0,010,29±0,05
1000,00±0,0
1
-
0,07±0,05 1000,00±0,019,60±0,15 1000,00±0,010,08±0,05
 Universidade Federal de Itajubá
 Instituto de Ciências Exatas – Departamento de Física e Química
Ensino à Distância
 FIS084 – Física Geral IV
Semana de 11/05 a 16/05
1010,00±0,010,29±0,05
1010,00±0,0
1
-
0,07±0,05 1010,00±0,019,60±0,15 1010,00±0,010,08±0,05
1020,00±0,010,28±0,05
1020,00±0,0
1
-
0,07±0,05 1020,00±0,019,60±0,15 1020,00±0,010,07±0,05
1030,00±0,010,28±0,05
1030,00±0,0
1
-
0,06±0,05 1030,00±0,019,60±0,15 1030,00±0,010,07±0,05
1040,00±0,010,28±0,05
1040,00±0,0
1
-
0,06±0,05 1040,00±0,019,61±0,15 1040,00±0,010,07±0,05
1050,00±0,010,28±0,05
1050,00±0,0
1
-
0,06±0,05 1050,00±0,019,61±0,15 1050,00±0,010,07±0,05
1060,00±0,010,27±0,05
1060,00±0,0
1
-
0,06±0,05 1060,00±0,019,61±0,15 1060,00±0,010,07±0,05
1070,00±0,010,27±0,05
1070,00±0,0
1
-
0,06±0,05 1070,00±0,019,61±0,15 1070,00±0,010,06±0,05
1080,00±0,010,27±0,05
1080,00±0,0
1
-
0,05±0,05 1080,00±0,019,61±0,15 1080,00±0,010,06±0,05
1090,00±0,010,27±0,05
1090,00±0,0
1
-
0,05±0,05 1090,00±0,019,62±0,15 1090,00±0,010,06±0,05
1100,00±0,010,27±0,05
1100,00±0,0
1
-
0,05±0,05 1100,00±0,019,62±0,15 1100,00±0,010,06±0,05
1110,00±0,010,27±0,05
1110,00±0,0
1
-
0,05±0,05 1110,00±0,019,62±0,15 1110,00±0,010,06±0,05
1120,00±0,010,27±0,05
1120,00±0,0
1
-
0,05±0,05 1120,00±0,019,62±0,15 1120,00±0,010,06±0,05
1130,00±0,010,26±0,05
1130,00±0,0
1
-
0,05±0,05 1130,00±0,019,62±0,15 1130,00±0,010,06±0,05
1140,00±0,010,26±0,05
1140,00±0,0
1
-
0,05±0,05 1140,00±0,019,62±0,15 1140,00±0,010,05±0,05
1150,00±0,010,26±0,05
1150,00±0,0
1
-
0,04±0,05 1150,00±0,019,62±0,15 1150,00±0,010,05±0,05
1160,00±0,010,26±0,05
1160,00±0,0
1
-
0,04±0,05 1160,00±0,019,63±0,15 1160,00±0,010,05±0,05
1170,00±0,010,26±0,05
1170,00±0,0
1
-
0,04±0,05 1170,00±0,019,63±0,15 1170,00±0,010,05±0,05
1180,00±0,010,26±0,05
1180,00±0,0
1
-
0,04±0,05 1180,00±0,019,63±0,15 1180,00±0,010,05±0,05
1190,00±0,010,26±0,05
1190,00±0,0
1
-
0,04±0,05 1190,00±0,019,63±0,15 1190,00±0,010,05±0,05
 Universidade Federal de Itajubá
 Instituto de Ciências Exatas – Departamento de Física e Química
Ensino à Distância
 FIS084 – Física Geral IV
Semana de 11/05 a 16/05
Figura 3: Resultados para as medidas de Voltagem no capacitor no processo de carga.
Figura 4: Resultados para as medidas de Voltagem no resistor no processo de carga.
Circuito RC - carga
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 200 400 600 800 1000 1200 1400
Tempo (s)
Vo
lta
ge
m
 R
es
is
to
r (
V)
Circuito RC - carga
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 200 400 600 800 1000 1200 1400
Tempo (s)
Vo
lta
ge
m
 C
ap
ac
ito
r (
V)
 Universidade Federal de Itajubá
 Instituto de Ciências Exatas – Departamento de Física e Química
Ensino à Distância
 FIS084 – Física Geral IV
Semana de 11/05 a 16/05
Figura 5: Resultados para as medidas de voltagem no capacitor (símbolo em vermelho), no resistor 
(símbolo em azul) e para a voltagem total no circuito RC (símbolo em preto). Observe que a voltagem 
total permanece constante.
 5, - , “ ”, -Como pode ser observado pelos dados da Figura fechando se a chave S para a inicia
 . se o processo de carga do capacitor Ele ocorre até o momento em que a tensão do capacitor se 
 . , - 10 .iguala à tensão da fonte Em nosso caso verifica se que a tensão fornecida pela fonte era de V 
 . Como era de se esperar a tensão no capacitor cresce exponencialmente Ao mesmo tempo em que 
 , . o capacitor é carregado a tensão do resistor diminui exponencialmente com o tempo Quando a 
 - , “ ” tensão do capacitor iguala se à tensão da fonte o circuito se abre e a tensão no resistor atinge o 
 “ ”, 5.valor zero conforme pode ser observado pela Figura
Figura 6: Resultados 
para as medidas de 
voltagem, para a 
descarga do circuito 
RC: (i)no capacitor 
(símbolo em 
vermelho); (ii) no 
resistor (símbolo em 
azul); (iii) e para a 
voltagem total do 
circuito (símbolo em 
preto). Observe a 
voltagem no resistor 
troca de sinal e que a 
voltagem total é nula.
Circuito RC - carga
0
2
4
6
8
10
12
0 200 400 600 800 1000 1200 1400
Tempo (s)
Vo
lta
ge
m
 (V
)
c
Circuito RC - descarga
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
10
0 200 400 600 800 1000 1200 1400
Tempo (s)
Vo
lta
ge
m
 (V
)
 Universidade Federal de Itajubá
 Instituto de Ciências Exatas – Departamento de Física e Química
Ensino à Distância
 FIS084 – Física Geral IV
Semana de 11/05 a 16/05
 , “ ” ( 2), - .Fechando a chave S para b veja Figura inicia se o processo de descarga do capacitor 
 2, . ,Como podemos verificar pela Figura nesse circuito a fonte é desligada A partir desse momento 
 “ ” . o circuito passa a ser alimentado pelo capacitor O Capacitor começa a ser descarregado até que 
 “ ”, . sua voltagem atinja zero pois toda sua energia é consumida pelo resistor Note também que a 
 . tensão no resistor passa a ter sinal negativo Isso é devido à inversão do sentido da corrente no 
.circuito
 5, Com relação à Figura notamos também que a voltagem total do sistema diminui um pouco 
 . . com o passar do tempo Isso se deve aos outros elementos do circuito Esses também são 
 .resistivos e são fonte de perda de energia do circuito
Conclusão
 . Nesse experimento compreendemos os processos de carga e descarga de um capacitor Os 
 , capacitores são muito importantes nos circuitos pois possuem a característica de armazenar grandes 
 . ,quantidades de carga em pequenas dimensões São muitas as aplicações práticas dos capacitores 
 : como por exemplo são usados em flash ; eletrônico de máquinas fotográficas bloqueiam corrente 
, , ; : contínua isto é funcionam como uma chave aberta são seletores de freqüência deixam passar 
 , correntes alternadas de alta freqüência usados para separarsons agudos de sons graves e 
 , . utilizados para sintonizar uma dada estação de rádio entre outras
 Os gráficos dos experimentos comprovaram a variação exponencial da tensão nos processos 
 .de carga e descarga do capacitor e também a conservação da tensão total
Bibliografia
Halliday,Resnick,Walker, Fundamentos de Física, Volume 3, 7ª Edição, Rio de Janeiro: LTC Editora (2008).
http://www.if.ufrgs.br/tex/fis142/mod07/m_s06.html (14/07/2009)
http://www.if.ufrgs.br/tex/fis142/mod07/m_s06.html
	Resumo
	Objetivos
	Introdução Teórica
	Material Utilizado
	Conclusão
	Bibliografia

Continue navegando