Contante de tempo em circuitos RC

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EXPERIMENTO SOBRE CONSTANTE DE TEMPO EM CIRCUITOS RC 
 
LISTA DE MATERIAIS 
• 1 placa Arduino Mega 
• 1 fonte de alimentação para placa 
Arduino 
• 1 protoboard de 400 pontos 
• 1 display LCD 16X2 
• 4 cabinhos de ligação macho-fêmea 
• 6 cabinhos de ligação macho-
macho 
• 1 resistores de 10 kΩ 
• 1 capacitor de 1000 µF 
• 1 
• capacitor de 2200 µF 
• 1 multímetro 
 
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
 
 
Figura 1: Montagem do circuito utilizando Arduino e LCD (display). Abaixo uma placa protoboard de 400 pontos para 
conexão entre os componentes eletrônicos e o Arduino. 
 
1ª parte – Medidas da constante de tempo para um circuito RC 
Com o circuito da Figura 1 montado na protoboard, meça o tempo de carga e descarga 
do capacitor de 1000 𝜇𝐹, utilizando a programação que se encontra na placa Arduino. No 
mostrador de LCD você encontrará as informações de tensão sobre o capacitor e o tempo que 
leva para o carregamento de 63% da carga do capacitor (se estiver carregando o capacitor), ou 
o tempo que leva para o capacitor descarregar até 37% da sua carga total (se estiver 
descarregando o capacitor), como mostra a Figura 2. 
 
Figura 2: Mostrador de LCD apresentando os valores medidos pelo Arduino. 
Para carregar ou descarregar o circuito, você deve ligar a extremidade do fio azul 
indicada com uma circunferência preta no barramento positivo ou negativo superior da 
protoboard respectivamente. 
OBS.: Para fazer as medidas de carregamento deixe que a tensão sobre o capacitor, 
indicada no mostrador, esteja muito próxima de zero, que seja pelo menos 0,010 𝑉. E para fazer 
as medidas de descarregamento deixe que a tensão sobre o capacitor seja de no mínimo 
4,985 𝑉. 
Repita o procedimento de carga e descarga pelo menos três vezes. Registre os tempos 
de carga e descarga e tome os seus valores médios e desvios padrões. Caso o desvio padrão do 
conjunto de medidas seja menor que 0,1 𝑠, assuma este valor como incerteza da medida, 
equivalente ao menor tempo que pode ser lido no mostrador de LCD. 
Podemos afirmar que os tempos de carga e descarga são iguais? Apresente o critério 
que você utilizou para apresentar a sua resposta. 
A partir da expressão para o tempo de carga e descarga, calcule a capacitância do 
capacitor. Não esqueça de indicar a sua incerteza. Compare esta medida indireta com o valor 
nominal indicado do capacitor. 
Repita novamente os procedimentos de carga e descarga pelo menos mais três vezes, 
só que para isto substitua o capacitor da medida anterior pelo de 2200 𝜇𝐹. Novamente, tome 
os valores médios das medidas e seus desvios padrões. 
Compare os novos tempos de carga e descarga. O que você pode afirmar sobre eles? 
Compare também os tempos obtidos agora com os tempos das medidas anteriores. Por que eles 
diferem? Apresente uma justificativa. 
A partir da expressão para o tempo de carga e descarga, calcule a capacitância do 
capacitor. Não esqueça de indicar a sua incerteza. Compare esta medida indireta com o valor 
nominal indicado do capacitor. 
 
2ª parte – Associação de capacitores em paralelo 
 Para a segunda parte da medida, ligue os dois capacitores em paralelo como indicado 
na Figura 3. Faça três medidas dos tempos de carga e descarga dos capacitores. Tome os seus 
valores médios e os desvios padrões. 
 Compare este novo resultado com os dois resultados anteriores. O que você pode 
afirmar sobre a capacitância equivalente de dois capacitores ligados em paralelo a partir do 
resultado que você obteve para os tempos de carga e descarga? Justifique a sua resposta. 
 
Figura 3: Capacitores em paralelo. 
A partir da expressão para o tempo de carga e descarga, calcule a capacitância 
equivalente da associação. Não esqueça de indicar a sua incerteza. 
 
3ª parte – Associação de capacitores em série 
 Por fim, ligue os dois capacitores em série como indicado na Figura 4. Faça três medidas 
dos tempos de carga e descarga dos capacitores. Tome os seus valores médios e os desvios 
padrões. 
 
Figura 4: Capacitores em série. 
 Compare este novo resultado com os dois primeiros resultados. O que você pode 
afirmar sobre a capacitância equivalente de dois capacitores ligados em série a partir do 
resultado que você obteve para os tempos de carga e descarga? Justifique a sua resposta. 
 A partir da expressão para o tempo de carga e descarga, calcule a capacitância 
equivalente da associação. Não esqueça de indicar a sua incerteza.