Relatorio medidas de permessividade
Por: Jose.Nascimento • 6/4/2018 • 1.169 Palavras (5 Páginas) • 382 Visualizações
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A colocação desses materiais dielétricos tem por objetivo de resolver o problema mecânico de manter duas grandes placas metálicas separadas por uma distância muito pequena sem que ocorra contato entre elas, também torna-se possível aumentar a diferença de potencial máxima entre as placas e a capacitância é maior do que quando não há somente o vácuo entre as placas.
Um tipo de capacitor bastante utilizado é o capacitor de placas paralelas apresentado na figura a seguir, que consiste em duas placas condutoras, de área A, colocadas paralelamente entre si, e separadas por uma distancia d, que deve ser pequena quando comparada com a largura e espessura das placas. Uma vez que uma das placas possui carga +Q e a outra -Q, essas cargas irão se atrair e ficar distribuídas de maneira uniforme nas superfícies da placas.
[pic 3]
Objetivos
Medir a permissividade de diversos materiais.
Material
- Capacitor de duas placas paralelas com marcação da distância em milímetros;
- Régua;
- Cabos;
- Multímetro digital com precisão de 1pF;
- Placas de: acrílico, madeira, vidro, plástico, papelão, isopor, EVA, borracha;
METODOLOGIA
Inicialmente com um capacitor de Placas Planas Paralelas, posicionou-se as duas placas separando-as à distância de 5 mm e alinhando-as paralelamente para que fosse medida a capacitância do ar. As pontas de prova do multímetro foram fixadas em cada placa e em seguida mediu-se a capacitância do ar. Este procedimento foi repetido variando a distância e colocando placas de diversos materiais (papelão, madeira, plástico, isopor, eva,borracha,vidro e acrílico) entre as placas do capacitador. Anotou-se a distância e mediu-se a capacitância do capacitor com o multímetro.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
Para o cálculo da permissividade utilizaremos a fórmula da capacitância:
[pic 4]
Logo, (fórmula 1)[pic 5]
Onde:
C é a capacitância, expressa em farads.
A é a area da placa medida em m²;
d é a distância de separação das placas medida em m;
Ɛ é permissividade em (F/m) ;
A área de um dos lados das placas paralelas que apresenta forma de círculo, do capacitor, é dada por:
A=πr²
A=π(r±Δr) (r±Δr)
Onde r é o raio medido, o qual foi de 5 cm. Desta forma, obtem-se:
A = π*(5x±5x)*(5x±5x)[pic 6][pic 7][pic 8][pic 9]
A= π*5x*5x± [ (*5x) ][pic 10][pic 11][pic 12][pic 13]
A= (78,54x± (5x)[pic 14][pic 15]
A=(7,85±0,05)xm²[pic 16]
A tabela apresentada logo abaixo informa os dados encontrados, e a permissividade que é calculada através da fórmula 1, no entanto, incrementando-se os erros referentes a cada medida tem-se:
[pic 17]
Fazendo (CΔd+dΔC) = ΔCd:
[pic 18]
[pic 19]
Meio
(material)
Capacitância (nF)
Distância (mm)
Permissividade (p F/m)
Ar
0, 018±0,001
5±0,5
11,46±1,86
Papelão
0, 024±0,001
6±0,5
18,34±2,41
Madeira
0, 079±0,001
4±0,5
40,25 ± 5,80
Plástico
0, 070±0,001
1±0,5
8,92±4,64
Isopor
0, 021±0,001
4±0,5
10,70 ± 1,92
E.V. A
0, 045±0,001
1,5±0,5
8,60 ± 3,11
Borracha
0, 210±0,001
2±0,5
53,50 ± 13,97
Vidro
0, 052±0,001
3±0,5
19,87 ± 3,82
Acrílico
0, 035±0,001
5±0,5
22,29 ± 3,01
Os cálculos referentes a permissividade de cada material são dados por:
- Ar
ΔCd ar = (CΔd+dΔC) = (0,018x*0,5x+ 5x* 0,001x) [pic 20][pic 21][pic 22][pic 23]
ΔCd ar = 1,4x F*m[pic 24]
[pic 25]
= 1,146x± 1,856[pic 26][pic 27][pic 28]
= (11,46 ± 1,86) x F/m[pic 29][pic 30]
- Papelão
ΔCd
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