Pretende-se usar duas placas de metal com separação de
para construir um capacitor de placas paralelas.
(a) Qual deve ser a área as placas para que a capacitância do dispositivo seja
?
(b) O dispositivo é fisicamente viável? Justifique.
(a) Qual deve ser a área as placas para que a capacitância do dispositivo seja
(b) O dispositivo é fisicamente viável? Justifique.
Passo 1
O enunciado pede um capacitor de placas paralelas com separação
e capacitância
. Para resolver vamos usar a fórmula básica de capacitância para placas paralelas em vácuo:
onde
é a constante de permissividade elétrica do vácuo e
é a área de cada placa.
Passo 2
Isolamos
na fórmula:
Substituindo os valores:
Passo 3
Uma área de
corresponde a cerca de
. Isso significa placas imensas, praticamente impossíveis de fabricar, manter alinhadas e isoladas sem ruptura dielétrica. Além disso, em vácuo ou ar, o campo elétrico entre as placas ultrapassaria o limite de ruptura do meio antes de armazenar tanta carga.
Resposta
(a)
(b) Não é fisicamente viável, pois exigiria placas de área absurdamente grande e não suportaria o campo elétrico sem quebra do dielétrico.
(b) Não é fisicamente viável, pois exigiria placas de área absurdamente grande e não suportaria o campo elétrico sem quebra do dielétrico.