Carga e descarga de capacitores

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE FÍSICA

Carga e Descarga de Capacitor

Disciplina: Laboratório de Física B

Professor: Marcos Aurélio Gomes Lopes

Turma: 06

Alunos: XXXXXXXXX

XXXXXXXX

XXXXXXXXXX

XXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXXX

São Cristovão – Sergipe
31/07/XX
1 – INTRODUÇÃO
Carga do capacitor
No Sistema Internacional de Unidades (S.I.), a unidade de capacitância é o Farad. Ao ser aplicada a diferença de potencial de 1 Volt em um capacitor de 1 Farad, a carga elétrica acumulada entre as armaduras é de um Coulomb:

Um circuito típico para estudar o processo de carga e descarga em um capacitor é apresentado na Figura 1. Inicialmente, o capacitor deve estar descarregado e a fonte de tensão desconectada do capacitor, com a chave S1 na posição b. O instante inicial do processo de carga, definido como t = 0 , é o instante em que a fonte de tensão é ligada, com a chave S1 na posição a.

Figura 1: Circuito RC para carga e descarga de um capacitor.
Aplicando a lei das malhas para qualquer instante t, temos:

Sendo ε a d.d.p. da fonte de tensão, R a resistência do resistor, i a corrente elétrica que circula no circuito, Q a carga elétrica acumulada no capacitor, C a capacitância do capacitor, Q/C a tensão entre as placas do capacitor devido ao acúmulo de carga, e R..i a queda de potencial provocada pelo resistor.
Considerando a definição de corrente elétrica,

a expressão (1) é reescrita como:

A equação anterior é uma equação diferencial cuja solução é:

Reescrevendo a equação anterior e aplicando novamente a definição de capacitância, a diferença de potencial entre as armaduras do capacitor no processo de carga é escrita na forma:

A dependência da quantidade da carga