Especifique detalhamente sobre: As Definições, As Formulas, As Importância e As Aplicações de Definição de Capacitância:
Passo 1
Beleza, o enunciado pede pra gente falar detalhadamente sobre capacitância: a definição, as fórmulas, a importância e as aplicações. Isso é parte da matéria de Eletrostática/Eletrônica básica, e pra resolver a gente vai precisar saber o que é carga elétrica (Q), potencial elétrico (V) e noções de campo elétrico e energia armazenada.
Passo 2
Definição de capacitância
Capacitância é a grandeza que mede a capacidade de um sistema de armazenar carga elétrica em função da diferença de potencial aplicada. Em outras palavras, quanto mais carga você consegue guardar por volt de tensão, maior é a capacitância. Matematicamente, a gente define:
Capacitância é a grandeza que mede a capacidade de um sistema de armazenar carga elétrica em função da diferença de potencial aplicada. Em outras palavras, quanto mais carga você consegue guardar por volt de tensão, maior é a capacitância. Matematicamente, a gente define:
onde
• é a carga elétrica armazenada (em coulombs, C)
• é a diferença de potencial (em volts, V)
• (a capacitância) fica em farads (F).
•
•
•
Passo 3
Fórmulas principais
-
Capacitor de placas paralelas:•
é a permissividade do vácuo,
•é a constante dielétrica do material entre as placas,
•é a área de sobreposição das placas,
•é a distância entre elas. -
Associação de capacitores
- Em paralelo: as capacitâncias somam-se
- Em série: o inverso da capacitância equivalente é a soma dos inversos
- Em paralelo: as capacitâncias somam-se
-
Energia armazenada num capacitorEssa expressão vem de integrar o trabalho necessário pra carregar o capacitor aos poucos.
Passo 4
Importância da capacitância
• Armazenamento de energia elétrica de forma rápida.
• Estabilização de tensões em circuitos (descarrega picos).
• Filtro de ruídos em fontes de alimentação (suaviza ondulações).
• Permite criar temporizações (RC em timer) e osciladores em eletrônica.
• Armazenamento de energia elétrica de forma rápida.
• Estabilização de tensões em circuitos (descarrega picos).
• Filtro de ruídos em fontes de alimentação (suaviza ondulações).
• Permite criar temporizações (RC em timer) e osciladores em eletrônica.
Passo 5
Aplicações práticas
- Fontes de alimentação: capacitores fazem “reservatório” para manter a tensão estável.
- Circuitos de áudio e rádio: filtrar frequências indesejadas.
- Câmeras fotográficas: capacitor dá o pulso rápido no flash.
- Sensores de toque e proximidade: mudanças de capacitância indicam proximidade de objetos.
- Memória DRAM: cada bit é guardado num pequeno capacitor.
Resposta
Capacitância é a relação
que mede a capacidade de armazenar carga por tensão; nas placas paralelas vale
; em série e paralelo usamos as fórmulas de soma e inverso; armazena energia
; é fundamental para filtragem, temporização, flashes de câmera e memórias, entre outras aplicações.