PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE SÃO PAULO Física Experimental 2 – Ciência da Computação PUC/SP - prof.a Marisa A. Cavalcante Capacitor Qual a quantidade de carga que um condutor isolado pode suportar? As cargas vão sendo distribuídas na superfície do condutor. Portanto é produzido um campo elétrico nas proximidades. Quanto mais carga maior o campo. Se este campo ultrapassar a rigidez dielétrica do meio, ocorre uma descarga Elétrica, pois o ar ao redor deixa de ser isolante. A quantidade de carga máxima tolerada será aquela onde, não ocorre a faísca. Capacitância de um condutor isolado é a capacidade de suportar cargas Elétricas sem a produção de descargas.

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE SÃO PAULO Física Experimental 2 – Ciência da Computação PUC/SP - prof.a Marisa A. Cavalcante A quantidade de carga armazenada no condutor A origina uma diferença de potencial V, a capacitância será maior quanto maior a quantidade de carga que ele pode armazenar. Ao mesmo tempo o potencial deve ser reduzido de modo a impedir para a descarga. C= q/V V = q/C O potencial gerado é dado por Condutor A isolado V Carga em Coulomb ddp em Volts Capacitância em Coulomb/Volt = faraday

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE SÃO PAULO Física Experimental 2 – Ciência da ComputaçãoCapacitor Os capacitores são dispositivos que permitem obter altas capacitâncias com pequenas dimensões física. O capacitor é um conjunto de dois condutores separados por um isolante. As armaduras dos capacitores podem ser planas e paralelas, esféricas ou cilíndricas. RB raio maior l d

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE SÃO PAULO Física Experimental 2 – Ciência da Computação PUC/SP - prof.a Marisa A. Cavalcante Função do dielétrico Campo interno Dielétrico sem campo externo Aplicando campo Ocorre uma orientação dos dipolos elétricos

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE SÃO PAULO Física Experimental 2 – Ciência da Computação No ar Campo externo Com um dielétrico Eext Eint Com o dielétrico reduz-se o campo resultante, isto diminui o valor da ddp. Como C = q/V a capacitância aumenta E = V/d

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE SÃO PAULO Física Experimental 2 – Ciência da Computação PUC/SP - prof.a Marisa A. Cavalcante MaterialVácuoArÁguaMicaPapelPoliestirenoPorcelana Constante dielétrica K1, Constantes dielétricas Entre as armaduras Dielétrico, que fornece um aumento na capacitância Simulador capacitores link on-lineLink off-line

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE SÃO PAULO Física Experimental 2 – Ciência da Computação PUC/SP - prof.a Marisa A. Cavalcante Capacitor em corrente contínua Considere um circuito onde se tenha um capacitor, uma resistência e uma pilha, circuito em série.

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE SÃO PAULO Física Experimental 2 – Ciência da Computação PUC/SP - prof.a Marisa A. Cavalcante Enquanto a tensão aumenta nos terminais do capacitor a corrente no circuito diminui, esta corrente vai sendo utilizada para carregar o capacitor. Corrente no circuito está defasada da tensão no capacitor. Para I max a tensão Vc é zero. A corrente está adiantada em relação a tensão. vídeo

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE SÃO PAULO Física Experimental 2 – Ciência da Computação PUC/SP - prof.a Marisa A. Cavalcante Depois que carregamos o capacitor e em seguida, desligando a pilha do circuito, começa o processo de descarga. A corrente muda de sentido e a tensão cai exponencialmente, tendendo a zero. O tempo de carga e descarga deste sistema depende do produto RC.

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE SÃO PAULO Física Experimental 2 – Ciência da Computação PUC/SP - prof.a Marisa A. Cavalcante Laboratório virtual de eletricidade AC e DC Link off-line Link on-line