relatório experimental física capacitores e circuito rc

UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

Estudante: Matricula:

Grupo:

Capacitores e Circuito RC.

2013
1. OBJETIVO Estudar o comportamento de capacitores e o circuito em série de resistor e capacitor (circuito RC) e também determinar a constante de tempo e o tempo de meia-vida do circuito RC.
2. INTRODUÇÃO TEORICA 2.1 Capacitor
Os capacitores (ou condensadores) são dispositivos que são compostos de dois condutores isolados e paralelos de formato arbitrário que geralmente são chamados de placas. Um arranjo convencional nos apresenta um capacitor com placas paralelas. Tem como característica principal acumular carga em suas placas cujo valor é proporcional a diferença de potencial aplicada. A constante de proporcionalidade entre a carga adquirida (q) e a diferença de potencial (Vc) é chamada de capacitância do capacitor (C), logo, a equação característica do capacitor pode ser escrita como:

2.2 Carregando um capacitor O capacitor é carregado por meio de um circuito série RC, ligado a uma fonte fornecendo uma fem (ε), com isso, verifica-se que o capacitor inicia o processo de carga. Aplicando a regra das malhas no circuito, no sentido horário a partir da bateria, temos:

Tanto q como i irão variar de acordo com o tempo e como , logo rearrumando a Equação 2 para colocar a fem (ε) em evidencia, temos:

Esta é a equação diferencial que descreve a variação com o tempo da carga q do capacitor.
Considerando as condições iniciais que, na maioria das vezes, são impostas em equações diferenciais que são quando consideramos q = 0 para t = 0, pode-se demonstrar que uma solução para a Equação 3 é:

O produto RC (constante de tempo capacitiva do circuito) que aparece na Equação 4 tem dimensão de tempo, RC é representado pelo símbolo . Essa constante pode ser entendida com o tempo necessário para que a carga do