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Capacitores e Capacitância Física II – Cap. 25 Profª Thaiana Cordeiro Capacitores • Elementos básicos de qualquer capacitor: dois condutores isolados entre si. Seja qual for a forma desses condutores, eles recebem o nome de placas. Quando nos referimos à carga de um capacitor estamos falando de q, o valor absoluto da carga de uma das placas. Capacitância • A carga q e a diferença de potencial V de um capacitor são proporcionais: A constante de proporcionalidade C é chamada de capacitância do capacitor; seu valor depende da geometria das placas, mas não depende da carga nem da diferença de potencial. Cálculo da Capacitância Cálculo da Capacitância Cálculo da Capacitância Associação de Capacitores Exemplo 1 • A) Determine a capacitância equivalente da combinação de capacitores que aparece na Figura, à qual é aplicada uma diferença de potencial V: Exemplo 1 • B) A diferença de potencial aplicada aos terminais de entrada é V=12,5 V. Qual é a carga de C1? • B) A diferença de potencial aplicada aos terminais de entrada é V=12,5 V. Qual é a carga de C1? Energia Armazenada em um Campo Elétrico Densidade de Energia • u => a energia potencial por unidade de volume no espaço entre as placas. Embora tenhamos chegado a esse resultado para o caso particular de um capacitor de placas paralelas, ele se aplica a qualquer campo elétrico. Exemplo 2 • Uma esfera condutora isolada cujo raio R é 6,85 cm possui uma carga q =1,25 nC. (a) Qual é a energia potencial armazenada no campo elétrico desse condutor carregado? Exemplo 2 • (b) Qual é a densidade de energia na superfície da esfera? Capacitor com dielétrico • Quando preenchemos o espaço entre as placas de um capacitor com um dielétrico, que é um material isolante como plástico ou óleo mineral, a capacitância é multiplicada por um fator k (chamada de constante dielétrica do material isolante). • Outro efeito é limitar a ddp aplicada entre as placas a um valor Vmáx, potencial de ruptura. Quando esse valor é excedido o material dielétrico sofre uma ruptura e passa a permitir a passagem de cargas de uma placa para a outra. Capacitor com dielétrico • A todo material dielétrico pode ser atribuída uma rigidez dielétrica, máximo valor do campo elétrico que o material pode tolerar sem que ocorra o processo de ruptura. Capacitor com dielétrico Capacitor com dielétrico
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