Física experimental resposta temporal circuito RC

Experimento 6
Circuito RC – Resposta temporal

Resumo
Neste experimento, investiga-se o comportamento de carga e descarga de um capacitor, visando em primeiro lugar a determinação da constante RC do circuito, bem como a análise gráfica das curvas de carga e descarga, utilizando um osciloscópio, cronômetro e multímetros.

Materiais utilizados
Resistor 330 Ω
Capacitor 22 nF
Caixa de montagem (protoboard)
Cabos de conexão tipo banana
Conectores e acessórios
Multímetro digital Politerm modelo VC – 9802A
Fonte de alimentação ICEL OS-4000 0-30V/0-3A
Gerador de funções Politerm 2MHz VC-2002 POL-40
Osciloscópio digital ALP1022C 25MHz 500MSa/s

Resultados:
A) constante de tempo longa

A.1) Tabela do processo de carga.

Carga tempo (s)
V resistor (V)
V capacitor (V)
0
9,26
0,01
5
8,25
1,64
10
7,17
2,87
15
6,06
3,90
20
5,27
4,63
25
4,41
5,53
30
3,80
6,26
35
3,24
6,78
40
2,76
7,30
45
2,39
7,64
50
2,08
7,93
55
1,79
8,25
60
1,54
8,45
65
1,35
8,67
70
1,17
8,84
75
1,02
8,98
80
0,90
9,10
85
0,79
9,21
90
0,70
9,30
95
0,63
9,37
100
0,57
9,44
105
0,51
9,50
110
0,46
9,56
115
0,42
9,59
120
0,39
9,63

A.2) Tabela do processo de descarga.

Descarga tempo (s)
V resistor (V)
V capacitor (V)
0
-9,47
9,85
5
-8,15
8,27
10
-6,96
7,04
15
-5,94
6,00
20
-5,01
5,04
25
-4,23
4,30
30
-3,62
3,67
35
-3,02
3,09
40
-2,62
2,64
45
-2,22
2,26
50
-1,90
1,90
55
-1,61
1,63
60
-1,37
1,38
65
-1,19
1,18
70
-1,01
1,00
75
-0,88
0,87
80
-0,74
0,74
85
-0,62
0,63
90
-0,53
0,54
95
-0,46
0,46
100
-0,39
0,39
105
-0,34
0,34
110
-0,29
0,29
115
-0,25
0,25
120
-0,21
0,22

A.3) Gráficos lineares de VR e VC em função do tempo durante o processo de carga.

A.4) Gráfico monolog de VR em função do tempo durante o processo de carga.

A.5) Gráficos lineares de VR e VC em função do tempo durante o processo de descarga.

A.6) Tempo de meia-vida.

Processo de carga (s)
Processo de descarga (s)
Gráfico VR x t
29,6
21,4
Gráfico VC x t
22,5
20,6

A.7) Gráficos lineares τ

Processo de carga τ (s)