Um capacitor é construído a partir de duas placas de cobre, cada uma medindo
e com
de espessura. As duas placas são colocadas de forma paralela e separadas por uma distancia de
. Calcule a capacitância resultante se:
a superfície das placas é dobrada e a distância de
é preenchida com ar.
a superfície das placas é dobrada e a distância de
Passo 1
Beleza, vamos recapitular o que o problema diz e o que a gente precisa usar.
Enunciado (resumido): temos um capacitor de placas paralelas, cada placa mede 1 mm×2,5 mm, tem 155 μm de espessura (só pra dizer que é “gordinha”, mas não afeta a capacitância) e as duas placas estão separadas por 1 μm preenchido com ar. Queremos achar a capacitância resultante.
Enunciado (resumido): temos um capacitor de placas paralelas, cada placa mede 1 mm×2,5 mm, tem 155 μm de espessura (só pra dizer que é “gordinha”, mas não afeta a capacitância) e as duas placas estão separadas por 1 μm preenchido com ar. Queremos achar a capacitância resultante.
Conteúdo/teoria: capacitor de placas paralelas no vácuo (ou no ar, que tem εr≈1) obedece à fórmula
onde
– é a área de cada placa,
– é a separação entre elas,
– é a permissividade do vácuo (ou do ar, praticamente igual).
–
–
–
Passo 2
Converter todas as grandezas para o SI (metro, farad etc.):
– Área .
– Distância .
– Área
– Distância
(Obs: a espessura de 155 μm das placas não entra na fórmula, pois só importa a área e a distância entre as superfícies enfrentadas.)
Passo 3
Escrever a fórmula e substituir:
Passo 4
Fazendo as contas (primeiro o quociente de áreas/distâncias):
Então