Os capacitores são tão mais caros quanto maiores forem a capacitância e
. A tensão
depende do campo elétrico
para qual o dielétrico está na iminência de romper (rigidez dielétrica). Qual dos seguintes dielétricos dará o maior produto
: (a) mica:
; (b) titanato de bário:
; © neoprene:
?
Passo 1
Beleza, o enunciado pergunta qual dielétrico (mica, titanato de bário, neoprene ou ar) vai dar o maior valor do produto
. A matéria aqui é capacitores e rigidez dielétrica, e a gente vai precisar entender como a capacitância
e a tensão máxima
se relacionam com as propriedades do dielétrico (
e
) para descobrir qual delas dá o maior produto.
Passo 2
Vamos lembrar a fórmula de um capacitor de placas paralelas:
e que a tensão máxima antes de romper o dielétrico é
Logo, o produto que interessa é
Repara que
(constante) e
(área) são iguais para todos os dielétricos, então o que muda mesmo é
.
Passo 3
Então basta calcular para cada material
(a) mica:
(b) titanato de bário:
© neoprene:
(d) ar:
Passo 4
Agora é só comparar os resultados:
5,4×10^8 (mica)
7,92×10^6 (neoprene)
3×10^6 (ar)
3,6×10^9 (titanato de bário)
5,4×10^8 (mica)
7,92×10^6 (neoprene)
3×10^6 (ar)
3,6×10^9 (titanato de bário)
O maior produto
é o do titanato de bário.
Resposta
O dielétrico que dá o maior
é o titanato de bário (opção b).