capacitores e capacitancia

Prévia do material em texto

Física III
Prof. Rodrigo Cesarino Ferreira 
Aula 5 –
Capacitores e Capacitância
Tópicos trabalhados nesta aula:
o Capacitor;
o Processo de carga de um capacitor;
o Capacitância;
o Energia Potencial;
o Capacitor plano;
o Associação em série.
Capacitor
É um componente 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.
Assim temos capacitor plano (Fig-1), capacitor cilíndrico (Fig-2), capacitor
esférico etc. O dielétrico pode ser um isolante qualquer como o vidro, a
parafina, o papel e muitas vezes é o próprio ar. Nos diagramas de
circuitos elétricos o capacitor é representado da maneira mostrada na
Fig-3.
Capacitor
Processos de carga de um 
capacitor
Na figura abaixo o gerador passa a retirar elétrons da
armadura A, que vai se eletrizando positivamente e
introduz na armadura B.
A B A B
Processos de carga de um 
capacitor
O processo de carga do capacitor se encerra quando o
potencial da armadura A iguala-se ao potencial do polo
positivo do gerador e o potencial da armadura B iguala-
se ao potencial do polo negativo, ou seja, quando o
equilíbrio eletrostático é atingido. Por isso, encerrado o
processo de carga, a diferença de potencial V entre as
armaduras é igual à força eletromotriz ε do gerador e a
corrente elétrica no circuito tem intensidade igual a zero.
Capacitância
Capacitância do capacitor: É a medida da capacidade de
armazenamento de um capacitor.
C = 
𝑄
𝑉
(C/V = Farad)
Q: quantidade de cargas armazenadas em cada placa do
capacitor.
V: DDP
Energia Potencial 
Eletrostática de um Capacitor
A energia eletrostática de um capacitor (Ep) é a soma das
energias potenciais calculadas em suas duas armaduras,
podendo ser definido com:
Capacitor Plano
A capacitor de um capacitor, é uma constante
característica do componente, assim, ela vai depender
de certos fatores próprios do capacitor. A área das
armaduras, por exemplo, influi na capacitância, que é
tanto maior quanto maior for o valor desta área. Em
outras palavras, a capacitância C é proporcional à área A
de cada armadura, ou seja
ȣC A
Capacitor Plano
C =𝜺𝟎 . A/d
Onde:
C: Capacitância;
𝜺𝟎: Constante dielétrica 8,8.10−12F/m;
d: Distância entre as superfícies 
condutoras;
A: Área dos condutores;
Associação de Capacitores: 
Em Série
Capacitores associados em série armazenam cargas iguais:
Q1 = 𝑄2 = 𝑄3
A diferença de potencial entre os terminais de associação é
a soma das diferenças de potencial nos diversos capacitores:
V= V1 + V2 + V3…
Associação de Capacitores: 
Em Série
Quando n capacitores de capacitâncias iguais a C estão
associados em série, temos:
Ceq = C/n
Associação de Capacitores: 
Em Série
Na associação em paralelo a carga total Q estabelecida
na associação é a soma das cargas de todos os
capacitores:
Q = 𝑸𝟏 + 𝑸𝟐 + 𝑸𝟑 + …
OBS: Capacitores associados em paralelo submetem-se à
mesma diferença de potencial.
Associação de Capacitores: 
Em Série
Para a determinação do capacitor equivalente basta
somar as capacitâncias do circuito:
Ceq = 𝑪𝟏 + 𝑪𝟐 + 𝑪𝟑
Material de apoio
https://www.youtube.com/watch?v=k5Vnpe2XfQQ
https://www.youtube.com/watch?v=kEkcuhmjMfk
https://www.youtube.com/watch?v=6a_BDSU-luw
Obrigado!
Até a próxima aula!
Bons estudos!