Nome: Aléxia Teren N° 8508484Nome: Cíntia Prado N° 8509165 Nome: Marcio Chao N° 8121372

Física Experimental III Turma D6Experimento N° 4

CIRCUITO RC

Objetivo: O objetivo deste experimento consistiu em verificar o decaimento da tensão elétrica em função do tempo com o uso de um capacitor e a constante de carregamento, além do valor da capacitância do capacitor. .Materiais utilizados: Fonte Capacitor Resistor Cronômetro Multímetro

Procedimento experimental e esquema do aparato experimental:

Foi montado um circuito como o descrito abaixo:

Foi aplicada uma tensão de 3 volts e medida a tensão no resistor em intervalos de quinze segundos durante um período de 10 minutos. Os dados estão descritos abaixo (em que A representa o tempo e B a tensão):

Após a análise dos dados, a fonte foi desligada e o circuito fechado. A tensão foi medida novamente no resistor e foi verificado o seu decaimento em função do tempo com intervalos de 15 segundos:

Resultados e análise dos dados:

A partir da análise dos dados tabelados, foram construídos para os dois procedimentos gráficos equivalentes Às variações de tensão em função da temperatura; através dos quais foi possível, com o auxílio do software Origin obter informações a respeito da capacitância e erros do experimento.

PROCEDIMENTO I – CARREGAMENTO DO CAPACITOR

Gráfico tensão x temperatura:

Como a função em sí não apresenta variação linear, o software foi utilizado para aplicar a linearização através da mudança das variáveis para identificação dos erros:

A partir deste segundo gráfico foi possível obter os seguintes dados relacionados à equação característica da capacitância:

lnU=ln(Io.R)+(-1/RC).t

Que na forma do software é dada por: Y= A+BX, em que y representa o logaritmo neperiano da tensão, a é a constante denotada por ln(Io.R) e B representará o valor desejado do produto RC elevado à -1.

Valores apresentados pelo software e produto RC calculado (1/(1/RC)):

1/RC (B) Erro fornecido pelo software (delta[1/RC])

RC

0,01165 1,09671 85,8364

O erro fornecido pelo software, porém, equivale à variação de 1/RC. Para a variação deltaRC desejada é utilizada a fórmula de cálculo de erros para multiplicação e divisão, de forma que:

ERRO RC = erroBx( 0/1 + erroB/(RC))

ERRO RC = 0,02Logo o valor encontrado para o produto RC e seu erro é: ( 85,87 +/- 0,02 )

E o valor do CORR para o experimento foi de 0,99778

PROCEDIMENTO II – DESCARREGAMENTO DO CAPACITOR

Gráfico tensão x temperatura:

Como a função em sí não apresenta variação linear, o software foi utilizado para aplicar a linearização através da mudança das variáveis para identificação dos erros da mesma forma que o procedimento anterior:

A partir deste segundo gráfico foi possível obter os seguintes dados: lnU=ln(Io.R)+(-1/RC).t

Y= A+BX

Valores apresentados pelo software e produto RC calculado (1/(1/RC)):

1/RC (B) Erro fornecido pelo software (delta[1/RC])

RC

0,0101 0,73575 99,2701

Da mesma forma foi efetuado o cálculo do erro pertencente a`grandeza RC:

ERRO RC = erroBx( 0/1 + erroB/(RC))

ERRO RC = 5,45 x 10 ^-3Logo o valor encontrado para o produto RC e seu erro é:E o valor do CORR para o experimento foi de 0,99921.

Discussão e conclusão:

A partir do experimento realizado foi possível comprovar a existência de erros relativos e aleatórios na prática experimental, uma vez que os valores do produto RC divergem, apesar de teoricamente serem os mesmos para o mesmo material sobre as mesmas condições de carga e descarga.

Os valores divergentes são provenientes de flutuações ambientais (como a impossibilidade de manter precisamente a temperatura ambiente constante), de erros humanos (como atrasos nas medições ou erros ao manejar os equipamentos) e falhas de precisão dos equipamentos usados (falta de calibração).

Porém para efeitos de aprendizado o procedimento se mostrou eficaz, uma vez que foi percebida a função prática de carga de um capacitor e sua atuação no circuito.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. HALLIDAY, D. FUNDAMENTOS DE FÍSICA, VOL. 3: ELETROMAGNETISMO – RIO DE JANEIRO; LTC. 2012. PÁG 162, 163.

2. SERWAY, Raymond A.; Princípios de Física: Eletromagnetismo; vol. 3; São Paulo; Cengage Learning; 2012. Pag. 788, 789.

3. DA CUNHA, Jefferson A. Ribeiro . Disponível em : <http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnicaAula.html?aula=379> . Acesso em: 06/04/14