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SUMRIO
2OBJETIVOS
2FUNDAMENTAO TERICA
4METODOLOGIA
5COLETA DE DADOS
6ERROS
6ANLISE DE DADOS
6REFERNCIAS
OBJETIVOS
Medir o tempo e a corrente na descarga de um capacitor;
Construir o grfico do tempo em funo da corrente i(A) x
t(s);FUNDAMENTAO TERICADenomina-se circuito RC, um circuito que
possui um resistor em srie com um capacitor (YOUNG & FREEDMAN,
2009), tal como ilustrado na Figura 1. A corrente em um circuito RC
flui em um nico sentido, como em todos os circuitos de corrente
contnua, porm o mdulo da corrente varia com o tempo. (TIPLER e
MOSCA, 2006).
Figura 1: Diagrama de um circuito RC, representando o sistema no
tempo t0 (aps o fechamento da chave). Utilizando as regras de
Kirchoff, as equaes para a carga e corrente podem ser obtidas em
funo do tempo tanto para carregar quanto para descarregar o
capacitor atravs do resistor (TIPLER e MOSCA, 2006).Quando uma fora
eletromotriz aplicada a uma resistncia R e uma capacitncia C em
srie, como na Figura 1, com a chave aberta (b), a carga do
capacitor aumenta com o tempo de acordo com a equao: (HALLIDAY,
RESNICK e WALKER, 2012), onde a carga de equilbrio final e a
constante de tempo capacitiva do circuito. Quando o valor de
pequeno, o capacitor se carrega rapidamente, quando ele grande, o
tempo para carrega-lo mais longo Se a resistncia pequena, a
corrente flui com mais facilidade e o capacitor se carrega mais
rapidamente (YOUNG & FREEDMAN, 2009). No SI, dado em segundos.
Durante a carga do capacitor, a corrente dada por: . Analisando as
equaes para a obteno da carga e da corrente, possvel concluir que
tanto a carga quanto a corrente so funes exponenciais do tempo
(YOUNG & FREEDMAN, 2009).
Figura 2: Carga (a) e corrente (b) do capacitor em funo do tempo
para o circuito RC.
Quando um capacitor se descarrega atravs de uma resistncia R, a
carga do capacitor diminui com o tempo, conforme a equao:
(HALLIDAY, RESNICK e WALKER, 2012). Durante a descarga, a corrente
do capacitor dada por: . Comparando os resultados das fases de
carga e descarga do capacitor, observa-se que as expresses das
correntes so idnticas, exceto pelo sentido de (YOUNG &
FREEDMAN, 2009).METODOLOGIA Fonte de tenso/corrente varivel;
Multmetro digital Minipa; 2 Resistores hmicos de 10k
1 Capacitor de 470 F/35V;
Cabos conectores; Cronmetro.
Para a obteno dos valores na tabela 1, foram executados os
seguintes procedimentos: montagem do circuito RC para carga e
descarga do capacitor, conforme ilustrado na Figura 3, que consiste
em conectar a fonte de tenso/corrente varivel, o capacitor, o
ampermetro e os resistores (totalizando uma resistncia equivalente
de 20K) em srie. Para efetuarmos a carga do capacitor, o circuito
permaneceu aberto por um determinado perodo de tempo,
posteriormente, o circuito RC enfim foi fechado e as medies de
amperagem e tempo executadas at o capacitor descarregar
completamente (i=0).Foto 1: Montagem do experimento
Figura 3: diagrama dos circuitos RC para carga (a) e descarga
(b) do capacitor.COLETA DE DADOS
t (s)I (A)
2,790,00065
3,570,00060
4,50,00055
5,180,00050
6,350,00045
7,560,00040
8,010,00035
9,670,00030
11,290,00025
13,520,00020
18,280,00015
21,380,00010
25,760,00005
48,890,00000
Tabela 1: Resultados obtidos aps o procedimento
Grfico 1: Corrente eltrica x tempoERROS
Os erros e imprecises, que se percebem quando da anlise dos
resultados obtidos atravs do experimento, so oriundos de possveis
desvios na conduo dos procedimentos adotados (erros nas medies e na
execuo do experimento, impreciso dos dispositivos utilizados
multmetro, fontes, resistores, cronmetros , qualidade dos materiais
utilizados no experimento, oscilaes na corrente eltrica,
temperatura ambiente, etc.). Em todo o caso, os resultados expostos
se comportaram como o esperado, como pode ser observado na curva
obtida atravs dos dados coletados (Grfico 1).ANLISE DE DADOS
O Grfico 1, construdo a partir dos dados coleados no
experimento, forneceu a equao , onde, possvel concluir que a
corrente inicial , e . REFERNCIASHALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER,
J. Fundamentos de fsica. 9 ed., Vol. 3. Rio de Janeiro: LTC,
2012.
TIPLER, P. A. Fsica para cientistas e engenheiros. 5 ed., Vol.
2. Rio de Janeiro: LTC, 2006.
YOUNG, H.D.; FREEDMAN, R.A. Fsica III: eletromagnetismo. 12 ed.
So Paulo: Addison Wesley, 2009.
_1455478018.xlsGrf1
0.000650.00065
0.00060.0006
0.000550.00055
0.00050.0005
0.000450.00045
0.00040.0004
0.000350.00035
0.00030.0003
0.000250.00025
0.00020.0002
0.000150.00015
0.00010.0001
0.000050.00005
0
I (A)
I (A)
t (s)
i (A)
i (A) x t (s)
Plan1
t (s)I (A)
2.790.00065
3.570.00060
4.50.00055
5.180.00050
6.350.00045
7.560.00040
8.010.00035
9.670.00030
11.290.00025
13.520.00020
18.280.00015
21.380.00010
25.760.00005
48.890.00000
Plan1
I (A)
I (A)
t (s)
i (A)
I (A) x t (s)
