[fep] Re: Re: [fep] tensão de ruptura

  • From: Boris Marin <boris@xxxxxxxxxxxxxxxxxx>
  • To: fep@xxxxxxxxxxxxx
  • Date: Wed, 3 Dec 2003 11:02:28 -0200 (BRST)

na verdade, como o peninha presenciou, o circuito anteriormente referido
funciona - a função do potenciômetro era única e exclusivamente proteger o
circuito. É basicamente o mesmo que ligar o capacitor diretamente na
fonte, mas sem queimar a ninguém.

agora, quanto a medida da tensão de ruptura, o grupo ficou boas horas
ontem tentando diversos circuitos, com resultados no mínimo interessantes.
Devido a um desconhecimento da física envolvida no problema (alguém do
quarto semestre [média dos alunos do IF em lab3] manja de
estado sólido, teoria de bandas e o diabo a quatro?), fizemos diversas
experiências para entender fenomenos no mínimo estranhos no nosso
capacitor.
Entendem-se como estranhas coisas do tipo a difícil detecção de quando
ocorre a ruptura do dielétrico - a partir da aplicação de uma certa tensão,
podemos medir uma resistência nos capacitores. Espera-se então que a
ruptura tenha sido atingida pois qualquer capacitor, mesmo os bem
ruinzinhos, comporta-se como uma interrupção do circuito (uma
resistência infinita). Porém, ao ligar o capacitor, suposto queimado,
invertendo a polaridade da tensão aplicada, ele misteriosamente volta a
ter resistência infinita, ou seja, "regenera-se".
Mediante os fatos, como bons experimentadores começamos a elaborar
hipóteses. Pensamos que talvez o modo como o ohmímetro mede as
resistências fosse suspeito, já que ele aplica uma tensão sobre o
componente a ser medido, o que no caso carrega o capacitor. Refazendo as
medidas tomando os devidos cuidados, tivemos o mesmo comportamento
miraculoso. Tentamos uma abordagem microscópica - talvez a tensão alta
possa fazer com que átomos de condutores penetrem no dielétrico, dopando-o
e criando assim um semicondutor - de fato, alguns dos nossos capacitores
tem um comportamento parecido com o de diodos, com resistências diferentes
para cada lado de aplicação de tensão.

Posso ficar escrevendo muito mais sobre ontem, mas as pessoas costumam
reclamar do tamanho dos e-mails na lista, e essa discussão estará no
relatório.

qquer coisa me achem hj, estou o dia inteiro no IF.

[]
boris

On Tue, 2 Dec 2003, Peninha wrote:

> Boris,
>
> Não quero parecer chato mas acho que o circuito não vai funcionar.
> Imaginando um circuito aberto (que é como o capacitor se comporta para
> corrente contínua), não importa qual a reistência em série, a tensão sobre o
> capacitor será sempre igual a da fonte. Simplesmente tire o potenciômetro e
> ligue a fonte direto no capacitor. É a mesma coisa do que ligar com um
> resistor em série. Então, imagino que variando o potenciômetro não alterará
> a medição no voltímetro que deverá ser a mesma que a da fonte.
> Sendo assim, proponho um circuito semelhante (ver circuito1.jpg)
> Neste circuito vc varia a tensão na fonte, variando a tensão no capacitor.
> Quando registrar corrente, entao vc está na faixa da tensão de ruptura. É
> necessário o resistor em série para limitar a corrente caso o capacitor se
> torne um curto. Escolha um resistor apropriado imaginando que o capacitor se
> torne um curto e que a corrente entao gerada não queime a fonte nem o
> resistor. V/R = I  e P = V*I . Utilize resistores de alta potência para que
> sua resistência não precise ser muito alta, a fim de não mascarar a corrente
> no amperímetro.
> Ex. usando um resistor de 5W. Para tensões até 50V => 5 = 50*I => I = 100mA
> => R = 500Ohms. Pode colocar vários em série se precisar.
>
> Se vc achar que variar a fonte não é gradativo o suficiente, vc pode tentar
> o circuito2.jpg usando um potenciômetro em paralelo com o capacitor.
> Neste circuito, a tensão no capacitor é a mesma que a tensão no resistor R
> que é, por sinal, igual a Vcap= Vf*R/(RP+R). Por esta fórmula vemos que se R
> = 0 então Vcap = 0. Conforme R aumenta, temos um aumento progressivo em
> Vcap. Quando R >> RP temos Vcap = Vf.
> A parte interessante aqui é notar como é a cara deste gráfico. Enquanto Rp >
> R, a tensão sobe rapidamente no capacitor, sem nenhum ajuste fino. Mas
> quando R > Rp, a tensão sobe cada vez mais lentamente e vc consegue a
> precisão que vc quiser na tensão Vcap. Veja gráfico de exemplo no
> circuito2.jpg. Ele foi gerado usando um Rp = 100Ohms e um potenciômetro de
> 5K. A tensão na fonte é 50V. Este é um circuto com boa precisão para Vcap
> entre 40 e 50V. Dimensione R e Rp para conseguir a precisão na faixa que vc
> quer explorar o capacitor.
> Se tudo mais falhar, pegue um potenciômetro multivolta na minha mochila do
> Indian Jones (que está com o Leonardo).
> ahh sim, o funcionamento deste circuito é o mesmo, quando registrar corrente
> no amperímetro é porque a tensão de ruptura foi atingida.
>
> Espero ter ajudado. Se ficou confuso, mande e-mail, me ligue, sei lá.
>
> Abraço,
>
> Pena.
>
> ----- Original Message -----
> From: "boris.marin" <boris.marin@xxxxxxxxxxxx>
> To: "fep" <fep@xxxxxxxxxxxxx>
> Sent: Tuesday, December 02, 2003 5:42 AM
> Subject: [fep] tensão de ruptura
>
>
> nós nos reunimos ontem e tiramos váris conclusões sobre a medição da
> tensão de ruptura. Infelizmente, não havia mais ninguém disponível
> para nos fornecer o material quando finalizamos a discussão - leia-se
> o Fabinho ficou doente. Pretendemos então terminar essa novela amanhã.
> O circuito a ser utilizado é o complicadíssimo e ininteligível que
> está no .ps anexo. A parte teórica para a apresentação já foi
> providenciada, e o Silvio está arrumanado as figurinhas para os slides
> da Aline.
>
> []
> bóris
> Esta mensagem foi verificada pelo E-mail Protegido Terra.
> Scan engine: VirusScan / Atualizado em 26/11/2003 / Versão: 1.4.1
> Proteja o seu e-mail Terra: http://www.emailprotegido.terra.com.br/
>
>


Other related posts:

  • » [fep] Re: Re: [fep] tensão de ruptura