14. Calcule as tensões máximas de operação dos capacitores dos problemas 12 e 13, considerando que existe uma relação linear entre a tensão de ruptura e a espessura do dielétrico.

Ilustração de um capacitor de placas paralelas

Passo 1

Oi galerinha, vamos dar início a mais uma seção deste capítulo.

Vamos iniciar anotando as informações dos problemas citados:

  • problema 12
  • d =   0,2   m m →   0,2   x   10 - 3 m

    O dielétrico é o ar, que tem rigidez dielétrica igual a 3   x   10 6   V m (valor tabelado)

  • problema 13

d =   0,2   m m →   0,2   x   10 - 3 m

O dielétrico é a baquelite, que tem rigidez dielétrica igual a 24     x   10 6   V m (valor tabelado)

Nesse primeiro passo é importante realizar as conversões das unidades de acordo com o SI. Isso nos poupa trabalho na hora de fazer a conta e evita erros.

Passo 2

Problemas desse tipo se resumem a encontrar a equação relaciona as grandezas que conhecemos com aquelas que vamos determinar. Por isso, escolheremos a equação onde tensão máxima aplicada, é descrita pelo produto da rigidez dielétrica, pela espessura do dielétrico.

Ao inserir as informações na equação, temos:

p r o b l e m a 1   → V m a x = 0,2   x   10 - 3 ∙   3   x   10 6 = 0,6   x   10 3 V  

p r o b l e m a 2   → V m a x = 0,2   x   10 - 3 ∙   24   x   10 6 = 4,8   x   10 3 V  

Viu? Super simples! 😄

Resposta

Então as tensões máximas são dadas por:

p r o b l e m a 1   → V m a x = 0,6   k V  

p r o b l e m a 2   → V m a x = 4,8   k V