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Física III Eletrostática Alberto Tannús Março 2010.

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1 Física III Eletrostática Alberto Tannús Março 2010

2 Dielétricos Normalmente isolantes elétricos; Normalmente isolantes elétricos; Em capacitores, aumentam a capacitância de um fator, propriedade do dielétrico; Em capacitores, aumentam a capacitância de um fator, propriedade do dielétrico; Reduz a diferença de potencial; Reduz a diferença de potencial; Aumenta a relação Q/V. Aumenta a relação Q/V.

3 Capacitor sem dielétrico: E=E 0 Com material entre as placas com Constante Dielétrica : Logo, a diferença de potencial V será: DDP original

4 Capacitância com dielétrico: Assim, para um capacitor de área A e separação d, Com (Permissividade do meio)

5 Constantes Dielétricas de materiais

6 Problema Um capacitor de placas paralelas de 10 cm de lado e separação d=4 mm, é preenchido com um material de =2, de mesma área. Um capacitor de placas paralelas de 10 cm de lado e separação d=4 mm, é preenchido com um material de =2, de mesma área. Qual é a capacitância sem o dielétrico? Qual é a capacitância sem o dielétrico? Qual é a capacitância com o dielétrico? Qual é a capacitância com o dielétrico? Qual é a capacitância se o dielétrico tem apenas 3 mm de espessura? Qual é a capacitância se o dielétrico tem apenas 3 mm de espessura?

7 Solução: Sem dielétrico:

8 Com dielétrico: =2 (Capacitância aumenta de um fator =2)

9 Com dielétrico e o gap de 1 mm:

10 =2, e terá Teste: para a ausência do dielétrico, faça =2, e terá

11 Energia armazenada num capacitor ou Logo, a energia por unidade de volume (Ad ) é

12 Resumo: Energia potencial eletrostática de um sistema de cargas: é o trabalho necessário para trazer aquelas cargas desde uma separação infinita até as suas posições finais. Energia potencial eletrostática de um sistema de cargas: é o trabalho necessário para trazer aquelas cargas desde uma separação infinita até as suas posições finais.

13 Cargas puntuais: Cargas puntuais: Condutor com carga Q em potencial V: Condutor com carga Q em potencial V: Sistema de condutores: Sistema de condutores: Energia armazenada em um capacitor: Energia armazenada em um capacitor: Densidade de energia de um campo elétrico : Densidade de energia de um campo elétrico :

14 Capacitor: dispositivo de armazenamento de carga e energia potencial eletrostática; normalmente constituído de dois condutores isolados entre si, com cargas iguais e opostas. Capacitor: dispositivo de armazenamento de carga e energia potencial eletrostática; normalmente constituído de dois condutores isolados entre si, com cargas iguais e opostas. Esfera carregada, raio R: Esfera carregada, raio R: Capacitor de placas paralelas: Capacitor de placas paralelas: Capacitor cilíndrico: Capacitor cilíndrico:

15 Capacitâncias equivalentes: Capacitâncias equivalentes: Paralelo: Paralelo: Série: Série: Dielétricos Campo elétrico: Campo elétrico: Capacitância: Capacitância:


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