Assunto: Capacitores e Instrumentos de Medida (Voltímetro)
Objetivos: 1. Saber como funciona a carga e a descarga de um capacitor; 2. Reforçar o uso do instrumento de medida medindo a tensão elétrica no circuito de descarga do capacitor; 3. Ser capaz de executar esse teste em laboratório, a partir das informações adquiridas na aula teórica e simulação online.
Exposição dialogada:
Na aula expositiva (Cópia de AULA 13 - CAPACITORES.ppt (1,8 MB)) , foram tratados alguns conceitos referentes ao funcionamento de um capacitor, suas características construtivas e o seu comportamento em um circuito cc.
Dentre esses conceitos, ressalto:
- A capacitância (capacidade de armazenar cargas elétricas) depende da distância entre as placas¹, da área das placas² e do dielétrico utilizado.
- Em um circuito de corrente contínua, conectando um capacitor à uma fonte, esse capacitor será carregado com as cargas elétricas dessa fonte. Mesmo desconectando esse capacitor da fonte, o mesmo permanecerá carregado eletricamente. Nesse momento, eu posso utilizá-lo como uma fonte de energia para uma lâmpada cc (que possua a mesma tensão da fonte).
Com o simulador aberto, diminua ao máximo a área das placas e a distância entre as placas. Verifique o comportamento quando a tensão é inserida no circuito:
Note que ao acionar a chave de 3 posições para a posição de descarga (capacitor como fonte da lâmpada), a lâmpada brilha com certa intensidade por um determinado tempo.
Experimente afastar as placas para a distância máxima: Note que a carga elétrica carregada nas placas é menor e por consequência a lâmpada brilha por menos tempo (capacitor descarrega mais rápido).
Ao aumentar a área das placas, nota-se que o efeito anterior é minimizado, fazendo com que a carga elétrica seja maior e o tempo de descarga seja também maior.
Para comprovar o funcionamento do capacitor como fonte da lâmpada nesse circuito e também reforçar o uso do correto instrumento de medida para a medição das grandezas elétricas, utilizaremos o voltímetro disponível no canto superior direito do simulador para medir a tensão da lâmpada no momento da descarga.
Podemos notar que ao posicionar a chave para a posição de descarga, a tensão do capacitor é praticamente a mesma da fonte (1,5Vcc). Com o passar do tempo, notamos que essa tensão vem caindo, descarregando o capacitor.
Nessas simulações podemos comprovar os principais conceitos trabalhados na aula expositiva teórica e nesse momento, estamos aptos a realizar essa comprovação de forma prática, utilizando-se de um laboratório de eletrônica, capacitores, fonte, lâmpadas cc e uma protoboard, o que será feito em um próximo encontro.
Espero ter contribuído mais uma vez com o aprendizado de vocês!
Forte abraço!
Curso Técnico em Mecatrônica - UC: Fundamentos da Eletrotécnica.