Duas placas condutoras paralelas possuem cargas iguais e opostas. A área de cada placa é de
e estão separadas
.
Qual é a capacitância quando existe vácuo entre as placas e qual quando há um dielétrico de constante
.
Qual é a capacitância quando existe vácuo entre as placas e qual quando há um dielétrico de constante
Passo 1
Beleza, então o enunciado diz que temos duas placas condutoras paralelas, cada uma com área
, separadas por uma distância
. As cargas são iguais e opostas.
Conteúdo: vamos usar a teoria de capacitores de placas paralelas.
O que precisamos:
Conteúdo: vamos usar a teoria de capacitores de placas paralelas.
O que precisamos:
- Saber a definição de capacitância e a fórmula para placas paralelas:
- Valor da permissividade do vácuo
e entender como o dielétrico altera isso.
Passo 2
Teoria básica: a capacitância
é a “capacidade” que o capacitor tem de armazenar carga por diferença de potencial. Para placas paralelas com vácuo entre elas:
- A tensão
entre placas está relacionada ao campo elétrico por . - O campo entre as placas é
, onde . - Como
, juntando tudo dá
Quando inserimos um dielétrico de constante
(ou
), a permissividade passa a ser
, e a fórmula vira
Passo 3
Calcular
no vácuo.
Dados:
,
,
.
Dados:
Passo 4
Calcular
com dielétrico de constante
.
Resposta
Capacitância no vácuo:
.
Capacitância com dielétrico ( ):
.
Capacitância com dielétrico (