Revisão e Resumo

Cálculo: Usando o valor de q calculado no item (b) e o valor de V

calculado no item (e), temos

Esse valor é maior que a capacitância original de 8,21 pF.

Revisão e Resumo

Capacitor; Capacitância Um capacitor é formado por dois condutores isolados (as placas) com cargas +q e −q. A capacitância C de um capacitor é definida pela equação

em que V é a diferença de potencial entre as placas.

Cálculo da Capacitância Podemos calcular a capacitância de um capacitor (1) supondo que uma carga q foi colocada nas placas, (2) calculando o campo elétrico produzido por essa carga, (3) calculando a diferença de potencial V entre as placas e (4) calculando o valor de C com o

auxílio da Eq. 25-1. Seguem alguns resultados particulares.

A capacitância de um capacitor de placas paralelas de área A separadas por uma distância d é dada por

A capacitância de um capacitor cilíndrico formado por dois cilindros longos coaxiais de comprimento L e raios a e b é dada por

A capacitância de um capacitor esférico formado por duas cascas esféricas concêntricas de raios a e b é dada por

A capacitância de uma esfera isolada de raio R é dada por

Capacitores em Paralelo e em Série As capacitâncias equivalentes Ceq de combinações de capacitores em paralelo e em série podem ser calculadas usando as expressões

e

As capacitâncias equivalentes podem ser usadas para calcular as capacitâncias de combinações de capacitores em série e em paralelo.

Energia Potencial e Densidade de Energia A energia potencial elétrica U de um capacitor carregado,

é igual ao trabalho necessário para carregar o capacitor. Essa energia pode ser associada ao campo elétrico criado pelo capacitor no espaço entre as placas. Por extensão, podemos associar qualquer campo elétrico a uma energia armazenada. No vácuo, a densidade de energia u, ou energia potencial por unidade de volume, associada a um campo elétrico de módulo E é dada por Capacitância com um Dielétrico Se o espaço entre as placas de um capacitor é totalmente preenchido por um material dielétrico, a capacitância C é multiplicada por um fator κ, conhecido como constante dielétrica, que varia de material para material. Em uma região totalmente preenchida por um material dielétrico de constante dielétrica κ, a constante elétrica ε deve 0 ser substituída por κε em todas as equações. 0