Capacidade e condensadores
Quando um
condutor se encontra electricamente carregado e em equilíbrio electrostático,
este cria um campo eléctrico não nulo no seu exterior e nulo no seu interior, e
o seu volume e superfície encontram-se ao mesmo potencial eléctrico. Prova-se
que o potencial eléctrico do condutor é directamente proporcional à carga nele
contida [1]. À constante de proporcionalidade entre a carga e o potencial
eléctrico designa-se por capacidade. A capacidade de um condutor isolado é a
carga contida no condutor por unidade de potencial eléctrico [1]:
A
capacidade é uma grandeza que só depende da geometria do condutor. Por exemplo,
a capacidade de uma esfera condutora é 4πε0R, sendo ε0 permitividade
eléctrica do vazio e R o raio da esfera condutora. A unidade SI de
capacidade é o farad (F): 1 F é a capacidade de um condutor que estando ao
potencial e 1 V está carregado com 1 C.
Condensadores e capacidade do condensador
Consideremos
um sistema formado por dois condutores electricamente carregados, com cargas
simétricas. A disposição e geometria dos condutores é tal que toda a linha de
campo que parte de um deles chega ao outro. Este tipo de arranjo espacial de
condutores designa-se por geometria de influência total, e ao sistema de
condutores por condensador. Um condensador é utilizado para armazenar
carga eléctrica em circuitos eléctricos. A quantidade de carga eléctrica armazenada
é directamente proporcional à diferença de potencial dos condutores que formam
o condensador:
sendo Q o módulo
da carga existente num dos condutores, e ΔV a
diferença de potencial entre os condutores
Capacitor Plano
O condensador
plano é constituído por duas placas condutoras planas e paralelas entre si,
de área S e distanciadas de d. Mostra-se que o campo eléctrico na região
central do espaço entre as placas pode considerar-se uniforme. Contudo, na
região periférica entre as placas o campo eléctrico não é uniforme - efeito de
bordo. Desprezando o efeito de bordo, a capacidade do condensador plano é:
Autor: Miguel Ferreira & Saturno Filho
http://rce.casadasciencias.org/vol_2_num_2_64_art_capacidadeCondensadores.html
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