Física Experimental - Circuito RC

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Circuito RC
João Lucas Oliveira
03/09/2020
Introdução
Um circuito RC é composto por um resistor, um capacitor e uma fonte de tensão.
Quando todos os componentes estão ligados no circuito, existe uma diferença de potencial
(ddp) dos seus componentes com a fonte de tensão, e isso permite carregar o capacitor, mas
quando a ddp da fonte de tensão e do capacitor for zero, esse processo de carga é
interrompido e o capacitor estará carregado. O processo de descarga se dará ao desconectar o
capacitor da fonte de tensão e conectá-lo a um circuito com um resistor, isso irá gerar uma
ddp que possibilita a descarga do capacitor.
Objetivos
Obter curvas de descarga de um capacitor em um circuito RC e determinar as
constantes de tempo capacitivas dos circuitos analisados.
Material utilizado
Computador com interface para aquisição de dados, sensor de tensão, fios, capacitor
(C = 100 μF), dois resistores ( R1 = 1kΩ e R2 = 10 kΩ) e uma fonte de tensão (7VCC).
Circuito analisado:
Procedimentos e resultados
Parte teórica:
Em um processo de descarga com o tempo igual a RC, a corrente do circuito decai a
um valor de 1/e, aproximadamente 0,367, cerca de 37% do seu valor inicial.
A grandeza RC, que tem dimensão de tempo, é chamada de constante de tempo
capacitiva. Ela representa o tempo para que a carga ou a tensão atinja, no capacitor, um valor
igual a 63% do seu valor máximo. Em que o comportamento da tensão é descrito pela
seguinte equação:
Em um circuito de uma máquina fotográfica que tem como componentes um
capacitor e um resistor (a lâmpada), possibilitará ter um flash intenso e de curta duração se o
circuito tiver uma fonte de alta tensão, um resistor com alta resistência para controlar a
corrente e um capacitor em paralelo com a lâmpada do flash com baixa resistência.
Parte experimental:
Dados obtidos com a descarga do capacitor:
Conclusão
A partir do experimento, foi possível observar o comportamento de um circuito RC,
em que a sua tensão e corrente variam com o tempo. No processo de carga do capacitor, a
sua tensão aumenta de forma exponencial, e na descarga, a tensão decai exponencialmente.
Com o gráfico que relaciona a tensão com o tempo foi possível encontrar as constantes de
tempo experimental, que quando comparadas com os valores teóricos apresentou um pequeno
erro. Este erro, pode ser justificado devido às incertezas dos componentes do circuito.