RC diferenciador e integrador

Circuito RC como diferenciador e integrador

1Introdução Um circuito RC é formado por um capacitor e um resistor. Quando o capacitor está carregado com uma tensão inicial (), e com o resistor conectado entre os seus terminais, o mesmo irá se descarregar da maneira descrita pela equação, na qualé a constante de tempo e é o tempo decorrido desde o início no processo de descarga.:

A constante de tempo depende da resistência () e da capacitância (), do resistor e do capacitor, respectivamente, pela expressão: . No caso em que o capacitor está sendo carregado, deve-se inserir uma fonte de tensão constante no circuito e conectá-la ao capacitor através do resistor. Esse processo ocorre de acordo com a seguinte expressão, até que o capacitor adquira a tensão da fonte:

No experimento aqui descrito, analisaremos os processos de carga e descarga para diferentes valores de capacitância e de resistência. Além disso, veremos o efeito causado se a fonte for ligada e desligada várias vezes por segundo, ou de maneira equivalente, se uma onda quadrada for aplicada no circuito.

2 Procedimentos

Para a realização do experimento foram utilizados um gerador de funções, que gera uma onda quadrada, capacitores e resistores (), um suporte de madeira para as conexões e um osciloscópio.
O esquema da montagem experimental está representado na figura 1.

Figura . Montagem experimental.

Para a coleta de dados foi escolhida a frequência de 1000Hz como mostra o gerador de funções. As extremidades da ponteira do osciloscópio foram colocadas nos bornes de saída do gerador de funções, e foi selecionada uma escala de tempo dos osciloscópio para que cada ciclo de uma onda de ocupasse todo o eixo horizontal, que é o eixo de tempo, do osciloscópio.
Após isso, como mostra a figura 1, escolhe-se, um após o outro, as duplas de capacitor e resistor com os quais se fará a medida. Neste caso, as medidas serão feitas com , e .
Para cada conjunto de resistor e capacitor mede-se as