Um capacitor é construído a partir de duas placas de cobre, cada uma medindo 1 mm times 2,5 mm e com 155 mu m de espessura. As duas placas são colocadas de forma paralela e separadas por uma distancia de 1 mu m. Calcule a capacitância resultante se:
a separação das placas é aumentada em 3,5 mu m e o espaço entre as mesmas é preenchido com ar;

Passo 1

O exercício é sobre um capacitor de placas paralelas de cobre, cada placa medindo C = varepsilon0,varepsilonr,Ad e separadas inicialmente por . A separação é aumentada em (ficando ) e o meio entre elas é ar.
Conteúdo: capacitância de um capacitor de placas paralelas.
O que precisamos:
  • Calcular a área das placas .
  • Saber a nova distância .
  • Usar a fórmula
com (ar) e .

Passo 2

Calcular a área A = (1,mm)times(2,5,mm) = (1times10^-3,m)times(2,5times10^-3,m) = 2,5times10^-6,m^2 de uma placa:

Passo 3

Determinar a nova distância entre as placas:
d = 1,mum + 3,5,mum = 4,5,mum = 4,5times10^-6,m

Passo 4

Relembrando a permissividade do vácuo e do ar:
e .

Passo 5

Aplicar a fórmula da capacitância:
C = varepsilon0,varepsilonr,Ad = (8,854times10^-12)times1times2,5times10^-64,5times10^-6
Calculemos:
C = 8,854times10^-12times2,54,5 = 8,854times10^-12times0,5556 approx 4,92times10^-12,F

Resposta

A capacitância resultante é aproximadamente
boxed4,9,pF

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