Física com o BFOlá pessoal! O Direto ao ponto tem como objetivo apresentar a teoria para aqueles que não querem perder tempo e precisam de um resumo de Física rápido da matéria. Vamos lá!
1. CAPACITORES
Da mesma forma que uma caixa d´ água armazena água, um capacitor tem a função de armazenar carga elétrica.
Um capacitor é composto por dois pares de condutores e a sua carga se dá através de um gerador.
Os condutores chamam-se armaduras do capacitor, onde uma sempre será positiva e a outra negativa. Para que as cargas permaneçam presas nos condutores, entre as duas armaduras é preciso que exista um isolante, impedindo que as cargas passem de uma armadura para outra. Dentre eles, temos como exemplo, o vácuo, o ar, papel, mica e etc.
A capacidade que um capacitor possui em armazenar carga elétrica é medida por uma grandeza chamada capacitância (C).
A unidade de capacitância no SI é farad (F). É comum o uso de submúltiplos: 1 pC = 10-12 C.
2. FATORES QUE INFLUENCIAM NA CAPACITÂNCIA
A capacitância C do capacitor plano depende das seguintes características:
· Área (A) das armaduras: quanto maior a área da superfície das placas que constituem o capacitor, maior a capacitância.
· A distância d entre as placas: a capacitância é inversamente proporcional a distância entre as placas.
· Natureza do isolante: por enquanto, considere o vácuo como isolante.
Juntando as dependências em uma expressão matemática, temos:
ε0 é a constante de proporcionalidade chamada permissividade absoluta do vácuo.
Unidade no SI: ε0 = 8,8•10-12 F/m
3. ENERGIA POTENCIAL ELÉTRICA
A carga elétrica possui energia, portanto, um capacitor armazena energia potencial elétrica.
4. DIELÉTRICO
O isolante (dielétrico) que se encontra entre as placas do capacitor influencia no valor da capacitância. Sendo a capacitância no vácuo definida por C0, a capacitância C de um capacitor com um dielétrico é dada por
Dessa forma, a capacitância aumenta de um fator k quando comparada com o vácuo.
|
Dielétrico |
k |
|
Vácuo |
1 |
|
Ar |
1,0006 |
|
Papel |
3,5 |
|
água |
81 |
Desta maneira, podemos dizer que a capacitância de um capacitor com dielétrico entre as armaduras é k vezes maior que a capacitância do mesmo capacitor a vácuo.
Pratique: Exercícios de Capacitor, com resolução comentada.
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