RELATORIO SOBRE CAPACITANCIA

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Capacitância
Faculdade Área 1 - Engenharia: Turma terça-feira
Entregue ao professor da disciplina Eletricidade e Magnetismo�
Resumo: Quando falamos em capacitância, estamos abordando a propriedade elétrica existente em componentes chamados capacitores. Estes dispositivos eletro-eletrônicos tem a capacidade de armazenar cargas elétricas, quando submetidos a uma diferença de potencial entre os terminais de suas placas. Neste experimento foi utilizado o modelo de capacitor com placas paralelas, composto por duas placas dispostas paralelamente a uma determinada distância e separadas por um dielétrico. Através de instrumentos de medição como Capacímetro e paquímetro, fios e conectores ligados a uma fonte de alimentação foi possível calcular a área das placas e dos materiais dielétricos, e medir a variação do valor da capacitância, através da adição gradativa de materiais dielétricos, como acrílico, papel e o ar, entre a as placas do capacitor. Observando os resultados obtidos, foram criadas tabelas e gráficos relacionando os valores da capacitância em função da distancia entre as placas  e da capacitância em relação ao inverso da distancia entre as placas, o qual possibilitou o calculo das constantes dielétricas dos materiais (k), levando a crer que ao aumentar a área do material dielétrico  o valor da capacitância diminui e ao mudarmos o tipo de material dielétrico o valor da capacitância varia direta proporcionalmente ao valor da constante dielétrica. Tal valor foi comparado com os valores da teoria, havendo divergência, devido a algumas condições não ideais na realização do experimento, como qualidade dos equipamentos utilizados na medição, fatores como climatização do ambiente, posicionamento das placas e características dos materiais não serem idênticas aos apresentados na teoria. 
Palavras-chave: Capacitância. Capacitor. Carga Elétrica. Dielétrico.
Introdução
Segundo a enciclopédia livre HALLIDAY, a capacitância é a propriedade que têm os corpos de manter uma carga elétrica. Ela é expressa pela formula , onde C corresponde à capacitância em unidade do SI Farad, Q correspondendo a carga, em unidade Coulomb e V correspondente a tensão, em Volts. O dispositivo utilizado para mensurar a capacitância é chamado capacitor, um componente que armazena energia num campo elétrico. 
Existem diversos tipos de capacitores, a exemplo do cilíndrico e esférico, contudo falaremos neste artigo sobre o capacitor de placas paralelas, o qual é composto por duas placas condutoras paralelas, mantidas a uma distância e separadas por distintos materiais dielétricos (isolantes elétricos) de espessuras uniformes. Tais materias apresentam constantes dielétricas representadas pela letra k, obtidas através da equação C=(K.o.A)/d, que assemelhasse 
a equação y=ax + b, encontrada ao linearizar o gráfico da reta da capacitância em função do inverso da distancia entre 
as placas, onde o termo ax (coeficiente angular) corresponde ao termo K.o.A. Serão apresentados os valores obtidos relacionados a constante dielétrica, bem como serão comparados às constantes dielétrica da teoria.
Experimento 
Materiais utilizado:
Kit Capacitor. Figura 1
Placas de materiais dielétricos. Figuras 4, 5 e 6
Capacímetro. Figura 2
Paquímetro. Figura 3
1par de fios com conectores banana/ jacaré. Figura 1
 
Fig. 7 - Imagem de um capacitor de placas paralelas com seus componentes e a sua simbologia. 
Procedimento experimental
1. Organizou-se o kit capacitor, o qual consiste em uma base de madeira que possui uma placa condutora elétrica (vide fig. 1 e 7), esta placa possui seção circular. Outra placa idêntica à primeira, porém não fixada, ficava em cima da primeira. Em suas extremidades opostas havia fios condutores que as conectavam ao Capacímetro (Fig. 2).
2. Inicialmente foi mensurado a área respectiva a placa metálica, com auxilio do paquímetro, e anotado na tabela 1, em seguida mediu-se a espessura das placas de materiais dielétricos presentes no experimento: acrílico, papel e pequenas frações de plástico, em representação do ar (fig. 4, 5 e 6). Após a medição de cada espessura, empilhavam-se cada elemento medido entre as placas condutoras do kit e incrementava-se este valor encontrado às distâncias obtidas com inserção das placas, uma por uma, até atingir a quantidade máxima de dielétricos, conforme dados na tabela. 
3. No momento em que se empilhavam as placas com mesmas características, foi medido com auxilio do Capacímetro, a capacitância resultante de cada incremento de distância. Sendo em seguida montado a tabela 1 com os valores referentes à capacitância.
III. Resultados
	Área da Placa (m2): 0,0065
	Dielétrico
	Distância (mm)
	Capacitância (pF)
	d-1 (m-1)
	Ar
	2
	41,2
	
	
	4
	25,4
	
	
	6
	19,7
	
	
	8
	15,6
	
	Acrílico
	2
	96,2
	
	
	4
	62,7
	
	
	6
	51
	
	
	8
	44,6
	
 
Tabela 1. Dados das medições realizadas para o experimento
.
Através dos dados de capacitância coletado com cada dielétrico e a distância entre as placas do kit, foi traçado o gráfico de capacitância X distância e obtido curvas (vide gráfico 1), bem como foram obtidos traçados linear no gráfico 2, a partir da capacitância em função da distancia inversa. Para determinar a equação da reta foi gerada uma linha de tendência linear (vide gráfico 2). 
Foram encontrados os seguintes valores da constante adimensional, para os componentes dielétricos:
K do Acrílico – 2,82
K do Ar – 0,705
Conclusão
Diante do tratamento das informações e observações feitas, podemos constatar que os valores das constantes obtidas apresentaram divergência dos valores apresentados na teoria (k do papel = 3,5; k do acrílico = 3,3 – 4,5; k do ar =1,00054). A não obtenção de valores bastante próximos pode ser associados a elementos que influenciam na coleta dos dados para analise, a exemplo: qualidade dos equipamentos utilizados na medição, fatores como climatização do ambiente (ar condicionado), posicionamento das placas e características dos materiais não serem idênticas aos apresentados na teoria.
Foi observado que a capacitância diminui conforme aumenta-se a distância entre as placas. Se a distância entre as placas tende ao infinito a capacitância tenderá a zero, e o maior valor de capacitância será encontrado quando a distância entre as placas for a mínima possível antes que a barreira dielétrica seja rompida.
IV. Referências bibliográficas
[1] HALLIDAY, DAVID. Fundamentos de física eletromagnetismo. 8ª Edição. Volume 3. Editora LTC. Ano 2009. 
[2] CAPACITANCIA. Disponível em < http://pt.wikipedia.org/wiki/Capacit%C3%A2ncia
 >. Acesso em 15/mar/13. 
[3] http://www.brasilescola.com/fisica/capacitores.htm
>. Acesso em 15/mar/13.
A (m2 )
d (m )
Fig.1
Fig.2
Fig.3
Fig.4
Fig.5
Fig.6