Carga e descarga de um capacitor

...

Conforme o tempo passa a tensão no capacitor aumenta e a tensão e a corrente no resistor diminuem. O valor da corrente é máximo no instante que a chave é fechada.

[pic 25][pic 26][pic 27][pic 28]

, essa equação forma um gráfico exponencial decrescente.[pic 29]

[pic 30]

[pic 31]

Materiais utilizados para prática 1

7 cabos

1 capacitor de 1000 µF

1 resistência de 33. Ω[pic 32]

1 fonte de tensão de 10 V

1 multímetro

1 cronometro

Procedimento experimental

Primeiramente montamos o circuito, respeitando que o lado negativo do capacitor tem que está conectado com o negativo da fonte, entre a fonte e o capacitor colocamos o amperímetro, depois conectada em serie com o capacitor a resistência, que também foi conectada com a chave, e esta ultima conectada com o terminal positivo da fonte. Antes de ligar o circuito selecionamos a fonte em 10 V e fizemos um curto circuito no capacitor para descarrega-lo totalmente, conectamos todo o circuito com a chave desligada, para que que encontrássemos a corrente conectamos o amperímetro selecionado em 10 mA, ligamos a chave e cronometramos de cinco em cinco segundos até completar um minuto, anotando os dados da corrente. Desligamos a chave, desconectamos o amperímetro, e o capacitor para ser descarregado, ligamos o capacitor já descarregado direto na fonte, e conectamos o voltímetro selecionado em 20 V em paralelo com o capacitor, ligamos o circuito anotamos os dados cronometrando igualmente como fizemos para a corrente. Depois desligamos a chave, desconectamos e descarregamos novamente o capacitor, conectamos novamente no circuito, o capacitor , o voltímetro conectamos em paralelo com o resistor e ligamos a chave, anotando os dados conforme foi feito com o capacitor.

Imagem do Circuito

Tabela 1. Carga do Capacitor de 1000 µF

Carga de capacitor

t(s)

i(mA)

Vr(V)

Vc(V)

0

0,28

9,52

0,17

5

0,24

8,81

1,15

10

0,22

7,8

2,01

15

0,19

6,59

3,47

20

0,16

5,7

4,38

25

0,14

4,89

5,21

30

0,11

4,24

5,81

35

0,1

3,68

6,62

40

0,09

3,16

6,8

45

0,07

2,72

7,28

50

0,06

2,34

7,75

[pic 33]

[pic 34]

Determinando a constante de tempo do circuito Rc

R = 33. Ω e c = 1000 µF[pic 35]

Rc = 33. 1000. = 33 s t = 33 4,60 = 151,8 s [pic 36][pic 37][pic 38][pic 39][pic 40]

Materiais utilizados para prática 2

7 cabos

1 capacitor de 470 µF

1 resistência de 33. Ω[pic 41]

1 fonte de tensão de 10 V

1 multímetro

1 cronometro

Procedimento experimental

Primeiramente montamos o circuito, respeitando que o lado negativo do capacitor tem que está conectado no lado negativo do negativo do circuito, a resistência foi conectada no terminal negativo da fonte , e entre a resistência e o capacitor colocamos o amperímetro, o capacitor esta em serie com a resistência e foi conectado também com a chave, e esta ultima conectada com o terminal positivo da fonte. Antes de ligar o circuito selecionamos a fonte em 10 V e fizemos um curto circuito no capacitor para descarrega-lo totalmente, conectamos todo o circuito com a chave desligada, para que que encontrássemos a corrente conectamos o amperímetro selecionado em 10 mA, ligamos a chave e cronometramos de cinco em cinco segundos até completar 50s, anotando os dados da corrente. Desligamos a chave, desconectamos o amperímetro, e o capacitor para ser descarregado, ligamos o capacitor já descarregado direto na fonte, e conectamos o voltímetro selecionado em 20 V em paralelo com o capacitor, ligamos o circuito anotamos os dados cronometrando igualmente como fizemos para a corrente. Depois desligamos a chave, desconectamos e descarregamos novamente o capacitor,