Quanto menor a armadura de um capacitor maior é a sua capacitância?

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Disciplina:                  Eletricidade e Magnetismo

Experiência:     Capacitores

Objetivo

            Aprender o funcionamento do capacitor

Introdução  Teórica

            Um dispositivo muito usado em circuitos elétricos é denominado capacitor. Este aparelho é constituído por dois condutores separados por um isolante: os condutores são chamados armaduras (ou placas) do capacitor e o isolante é o dielétrico do capacitor, Costuma-se dar nome a esses aparelhos de acordo com a forma de suas armaduras. Asssim temos capacitor plano, capacitor cilíndrico, capacitor esférico etc. O dielétrico pode ser um isolante qualquer como o vidro, a parafina, o papel e muitas vezes o próprio ar.

Capacitância de um capacitor

            Consideremos um capacitor qualquer, com as armaduras planas, por exemplo, e liguemos estas armaduras aos pólos de uma bateria. Em virtude desta ligação, estas armaduras receberão cargas: a armadura A, ligado ao pólo positivo, recebe uma carga +Q e a armadura B, ligada ao pólo negativo, recebe uma carga -Q. Dizemos, então, que o capacitor ficou carregado com carga Q. É fácil concluir que, nestas condições, há entre as armaduras do capacitor uma diferença de potencial VAB, igual àquela que existe entre os pólos da bateria.

            Pode-se perceber também que, se o capacitor for ligado a outra bateria de maior voltagem, a carga que as placas irão adquirir será maior. Entretanto, verifica-se que, para um dado capacitor, a relação entre a carga Q adquirida e a diferença de potencial VAB  aplicada é constante. Esta constante, denominada capacitância do capacitor, é característica do aparelho e é representada pelo símbolo C. Assim temos:

No S.I., medindo-se a carga em coulombs e a voltagem em volts, a capacitância é medida em farads, que se representa por F. Então, temos:

1 F = 1 C / V

            Em resumo, podemos dizer que a capacitância C de um capacitor é obtida dividindo-se a carga Q, distribuída em suas armaduras, pela voltagem aplicadas a elas. A expressão matemática desta grandeza é:

C = Q / VAB

A unidade de medida de C no S.I. é o farad (1F = 1 C/V).

Fatores que influenciam na capacitância

            A capacitância de um capacitor, como vimos, é uma constante característica do aparelho. Asssim, ela vai depender de certos fatores próprios do capacitor, que examinaremos a seguir.

            A área das armaduras, por exemplo, influi na capacitância, que é tanto maior quanto for o valor desta área. Em outras palavras, a capacitância C é proporcional à área A de cada armadura, ou seja

Então para aumentarmos a capacitância de um capacitor, devemos aumentar a área de suas armaduras.

A espessura do dielétrico é um outro fator que influi na capacitância. Verifica-se que quanto menor for a distância d entre as armaduras maior será a capacitância C do aparelho, isto é:

Lista de Materiais

·         1 multímetro analógico

·         1 resistor de 22 KW

·         fios elétricos

·         1 fonte elétrica de 25 volts

·         2 capacitores de 470 mF Ceq 2C

Procedimento Experimental e Resultados

Primeiramente montamos o seguinte circuito:

Em seguida colocamos o multímetro para medir a tensão nos capacitores, regulamos a fonte para 25 V, ligamos a fonte no circuito e observamos o tempo que leva para os capacitores adquirirem carga. Obtivemos a tabela abaixo:

Desta tabela obtivemos o seguinte gráfico:

(Atenção gays, coloquem o gráfico aqui)

Depois, tirando a fonte do circuito, observamos o tempo que os capacitores levavam para perder sua carga e obtivemos a seguinte tabela:

Desta tabela obtivemos o seguinte gráfico:

(Atenção gays, coloquem o outro gráfico aqui)

Discussão

Aqui tem que fazer, bom divertimento.

Conclusão

E aqui também, bom divertimento 2.

Quanto menor for a capacitância de um capacitor?

O que aumenta a capacitância de um capacitor?

Quanto menor for a capacitância maior é a carga que o capacitor suporta?

O que é armadura de um capacitor?