Associação de capacitores e resistores

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Universidade Federal de Pelotas
Engenharia de Produção
Física Experimental III
Associação de capacitores e resistores
Luíza Roloff Falck
Pelotas, agosto de 2021
Introdução 
 	Esse experimento tem como objetivo estudar a associação de capacitores e resistores; entender a diferença entre ligações em série e em paralelo; determinar capacitância e resistência equivalentes, além de compreender como funciona o multímetro.
 	Os resistores são componentes que se opõem a passagem de corrente e elétrica, ou seja, "resistem" a passagem de corrente elétrica, limitando sua intensidade. São representados pela letra R e no SI são medidos em Ohm (Ω).
Figura 1: Resistor, fonte: internet
	 Em um circuito é possível organizar conjuntos de resistores interligados, chamada associação de resistores. O comportamento desta associação varia conforme a ligação entre os resistores, sendo seus possíveis tipos: em série, em paralelo e mista.
 	Associação em série: associar resistores em série significa ligá-los em um único trajeto (dois resistores partilham apenas um terminal). Como existe apenas um caminho para a passagem da corrente elétrica esta é mantida por toda a extensão do circuito. O resultado total (resistência equivalente) será igual à soma de todas as resistências presentes no circuito, de modo que a corrente elétrica (i) é a mesma para todos os resistores do circuito. Portanto, para calcular o valor dos resistores, utiliza-se a seguinte expressão: 
Req= R1+R2+R3+R4+R5+...Rn.
Figura 2: Associação em série de resistores, fonte: internet
 	Associação em Paralelo: ligar um resistor em paralelo significa basicamente dividir a mesma fonte de corrente. A corrente elétrica que passa por todo o circuito é igual à soma das correntes elétricas que passa por cada um dos resistores da associação. Dessa forma, a resistência equivalente (Req) dos resistores associados em paralelo, será menor que o resistor de menor resistência da associação, sendo calculado pela seguinte fórmula: = 
Figura 3: Associação em paralelo de resistores, fonte: internet
 	Associação Mista: uma associação mista consiste em uma combinação, em um mesmo circuito, de associações em série e em paralelo. Dessa forma, para calcular a resistência do circuito, primeiramente deve-se calcular o valor total dos resistores associados em paralelo, somá-los aos resistores em série, para assim, obter o resultado final.
Figura 4: Associação mista de resistores, fonte: internet
	 Os capacitores, diferente dos resistores, que se opõem a passagem da corrente elétrica, são dispositivos que armazenam a energia elétrica. Os capacitores são constituídos de placas paralela e planas (armaduras) positiva e negativa e um dielétrico (isolante) presente entre elas. A capacitância de um capacitor pode ser calculada pela razão da carga do capacitor acumulada pela sua diferença de potencial (ddp) entre suas armaduras. Sendo o SI denominado Faraday. Os capacitores podem ser associados visando uma capacitância específica. As associações podem ser de três formas específicas: série, paralela e mista.
 	Associação em série: na associação em série a armadura negativa do capacitor está ligada a armadura positiva do capacitor seguinte. Quando os capacitores são ligados em série a carga da associação é igual para todos os capacitores. A capacitância equivalente (Ceq) é dada por: 
Figura 5: Associação em série de capacitores, fonte: internet
 	Associação em paralelo: na associação de capacitores em paralelo as armadura negativas do capacitor são ligadas entre si assim como as armaduras positivas do capacitor. Quando os capacitores são ligados em paralelo a ddp da associação é a mesma para todos os capacitores. Portanto a capacitância equivalente (Ceq) é dada por: Ceq=C1+C2+C3 ...Cn
Figura 6: Associação em paralelo de capacitores, fonte: internet
 	Associação mista: Neste tipo de associação encontramos capacitores associadas em série e em paralelo. Inicialmente resolvemos o circuito em paralelo depois “juntamos” com o capacitor em série.
Figura 7: Associação mista de capacitores, fonte: internet
 	O aparelho utilizado nesse experimento é o multímetro, no qual é possível verificar diferentes medidas.
 	Dentro do multímetro, existe o Ohmímetro que mede a resistência elétrica; e o Capacímetro para mede a capacitância, entre outras medidas.
 	Onde, para medir a pedir a resistência coloco a chave no símbolo Ohm (Ω) indicado no aparelho, porém quando eu quero medir a capacitância, coloca a chave no símbolo de capacitor em paralelo.
Procedimentos Experimentais
 	A montagem do experimento foi feita utilizando o multímetro e a placa de prototipagem como mostra abaixo:
Figura 8: Montagem do multímetro na placa de prototipagem, fonte: E-aula, Física Experimental III, professor Wagner Tenfen
 	A posição das garras muda para cada tipo de medida, foi colocado os pinos da maneira demostrada na figura para fechar o contato com o aparelho. Já na placa de prototipagem todas as linhas verticais estão conectadas, porém cada uma delas está isolada em relação a outra. Já as trilhas horizontais são conectadas até a metade. Da maneira que está conectado, tudo que colocar na “trilha” paralela a garra preta, vai ligar no negativo e tudo que estiver ligado na “trilha” da garra vermelha está no positivo.
 	Com isso, se eu coloco um resistor com a “perninha” nos dois buracos demostrado na aula, viro a chave para medir a resistência, vou obter a resistência. 
 	Importante ressaltar que cada tipo de medida, como para associação de resistores em série, circuito paralelo e misto; pede-se um tipo de montagem diferente, tanto para medir a resistência como para medir a capacitância.
 	Os dados obtidos foram inseridos em uma planilha para posterior comparação com o referencial citado pelo professor.
Resultados obtidos
 	A seguir, é possível verificar as tabelas obtidas com os valores referenciais junto com os valores obtidos no experimento.
 	Primeira tabela, trata dos dados referente aos testes realizados com resistores.
Tabela 1: resultados obtidos com os testes de resistência.
	
 	Na segunda tabela, trata dos dados referente aos testes realizados aos capacitores.
Tabela 2: resultados obtidos com os testes de resistência.
 	Esses cálculos apresentados nas tabelas acima, são obtidos através das equações mostradas no referencial teórico desse relatório.
Conclusão 
	Foi possível concluir, a partir do experimento, assistindo os vídeos disponíveis e analisando os dados fornecidos, que as fórmulas apresentadas no referencial teórico são possíveis de serem comprovadas na prática; os resultados obtidos estão dentro do esperando.
 	Importante ressaltar, que se o posicionamento dos cabos e das garras do multímetro não estão dá forma correta, não selecionar a opção certa símbolo do Ohm para resistores e o símbolo circuito em paralelo para capacitores, os valores estão errados, ocorrendo erros nas análises.
Referências Bibliográficas 
HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; Krane, Denneth S. Física3. Vol I. 5. ed. Rio de Janeiro, RJ: LTC, 2004.