Em um projeto de circuitos integrados, analise um sistema com duas camadas dielétricas
e área
. Calcule a capacitância total e o campo elétrico vetorial em cada camada se a tensão aplicada for 10 V .
Passo 1
O enunciado descreve um capacitor de placas com duas camadas dielétricas em série, cada uma com constante relativa e espessura:
,
e
,
, área comum
, e tensão total
.
Vamos usar:
Vamos usar:
- Fórmula de capacitância de cada camada:
- Para dielétricos em série:
- Carga comum
e campo em cada camada
Passo 2
Calcular
e
:
Passo 3
Capacitância total em série:
Passo 4
Carga no capacitor e densidade de carga de placa:
Passo 5
Campo elétrico em cada camada (assumindo placas ortogonais ao eixo
, com potencial maior em
, o campo aponta no sentido
):
Como vetor,
Resposta
Capacitância total:
Campos elétricos nas camadas: