Um cabo coaxial blindado de alta potência possui um isolador de polietileno
com rigidez dielétrica de
. Calcule a sua capacitância e a maior diferença de potencial que pode ser aplicada, do condutor interno
em relação à blindagem
.
Passo 1
O enunciado dá um cabo coaxial de comprimento arbitrário, com raio interno
e raio externo
, isolado por polietileno de constante dielétrica
e rigidez dielétrica
. Precisamos (a) encontrar a capacitância por metro de cabo e (b) determinar a maior diferença de potencial que pode ser aplicada sem ultrapassar
.
Passo 2
Para um dielétrico homogêneo, a capacitância por unidade de comprimento de um cabo coaxial é dada por
onde
e
.
Passo 3
Substituindo
e
, temos
Passo 4
O campo elétrico no dielétrico varia como
e atinge o máximo em
. Para não ultrapassar
, impõe-se
Passo 5
Numericamente, com
,
e
,
Resposta
Capacitância por metro:
Máxima diferença de potencial:
Máxima diferença de potencial: